solucionario tecnología 4 eso (libre y abierto)

La Guía de Tecnología para 4.º de ESO es una obra colectivaconcebida, diseñada y creada en el departamento de EdicionesEducativas de Santillana, dirigido por Enric Juan Redal.

En su realización han intervenido:

Manuel ArmadaFrancisco Gallego CamposJosé G. López de GuereñuDiego Gallardo MaximianoTomás López SorianoJorge López WernerAlberto Peña PérezJuan Pérez MalagónGabriel Prieto RenieblasM.ª Jesús Tardáguila LasoCésar Vallejo Martín-Albo

ASESORES TÉCNICOS Y CIENTÍFICOSJosé G. López de GuereñuM.ª Isabel Ortiz GandíaAlberto Peña PérezTomás López Soriano

EDICIÓNDavid Sánchez GómezMaribel Siles González

DIRECCIÓN DEL PROYECTORocío Pichardo Gómez

Biblioteca del profesoradoGUÍA Y RECURSOS

Tecnología 4 ESO

Santillana

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PPrreesseennttaacciióónn

El porqué de...

El significado del nombre

Las claves de nuestro proyecto editorial

Un nombre es algo más que un conjunto de palabras. Es una idea, un concepto. LaCasa del Saber es un nombre que habla del trabajo educativo y de un proyecto edito-rial. Es un nombre que expresa unas intenciones previas de acogida, seguridad yconfianza. Que plantea unos objetivos de aprendizaje bien construido. Es una metá-fora de la casa del saber por excelencia, la escuela, el lugar donde los alumnos yalumnas crecen y aprenden. La Casa del Saber nace como un proyecto con voca-ción de apoyo a los alumnos y alumnas, de contribución al éxito escolar, de servicioal profesorado.

Ahora la Casa es una realidad. En su diseño y construcción participaron profesores,diseñadores, psicopedagogos, editores, ilustradores, fotógrafos, infografistas, ma-quetistas e informáticos. Está casi terminada. Pero falta lo fundamental: sus habitan-tes. Los que aportarán su experiencia, su trabajo, su esfuerzo, para llenar de Sabercada estancia, de ilusión cada pared y de vida cada rincón.

Queda el paso más importante de todos. El de convertir nuestro proyecto en el suyo.El de extender la mano y, juntos, trabajar por el triunfo de sus alumnos y alumnas.

AAddeellaannttee,, eessttee eess vvuueessttrroo pprrooyyeeccttoo.. EEss vvuueessttrraa ccaassaa.. EEss llaa ccaassaa ddee ttooddooss..

FFUUNNDDAAMMEENNTTAACCIIÓÓNN TTEEÓÓRRIICCAA.. La Casa del Saber nació de la reflexión y se diseñócuidadosamente. Sus planos fueron los ffuunnddaammeennttooss tteeóórriiccooss de las programacionesde los materiales, de la secuencia de contenidos de cada área, de la selección de loscomplementos didácticos, de las propuestas de evaluación. En estos planos se espe-cificaron las justificaciones psicopedagógicas y científicas que constituyen los cimien-tos teóricos de la casa.

LLOOSS PPIILLAARREESS CCOOMMUUNNEESS AA TTOODDOOSS LLOOSS MMAATTEERRIIAALLEESS.. Todos los componentesdel proyecto La Casa del Saber comparten la atención por los vvaalloorreess (solidaridad, to-lerancia, espíritu emprendedor), las tteeccnnoollooggííaass ddee llaa iinnffoorrmmaacciióónn yy ccoommuunniiccaacciióónn, ylas ccoommppeetteenncciiaass bbáássiiccaass (lingüística; matemática; conocimiento e interacción con elmundo físico; tratamiento de información y competencia digital; competencia social yciudadana; cultural y artística; aprender a aprender; autonomía e iniciativa personal).

DDIIVVEERRSSIIDDAADD:: UUNN EESSPPAACCIIOO PPAARRAA TTOODDOOSS.. Queríamos una Casa del Saber abierta atodos. Un espacio en el que todos tuvieran cabida. Un lugar en el que todos encon-traran recursos para aprender, crecer, desarrollarse. Recursos para aprender más oreforzar los conocimientos, para comprender mejor y aplicar lo estudiado, para explo-rar nuevas posibilidades. Y recursos para acoger a los recién llegados que aún no do-minan nuestra lengua.

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En qué se concreta el proyectoCuatro principios básicos han inspirado el contenido, la orientación y la estructura de La Casa del Saber: la aaddeeccuuaacciióónn aall nnuueevvoo mmaarrccoo lleeggiissllaattiivvoo (la LOE), mmeejjoorraarr llaa ccoommpprreennssiióónn de los alumnos, pprreeppaarraarrlleess ppaarraa llaa ssoocciieeddaadd ddee llaa iinnffoorrmmaacciióónny aportar una ggrraann ddiivveerrssiiddaadd ddee mmaatteerriiaalleess para facilitar la labor del profesorado.

LLOOSS NNUUEEVVOOSS LLIIBBRROOSS PPAARRAA LLOOSS AALLUUMMNNOOSS YY AALLUUMMNNAASS

Libros con un ccuuiiddaaddoo eessppeecciiaall ddeell tteexxttoo: lenguaje claro y sencillo,vocabulario acorde con el nivel de los alumnos y una tipografíaespecialmente seleccionada para mejorar la comprensión.

Libros con iilluussttrraacciioonneess inteligibles para los alumnos y alumnas, que no se limitan a confirmar lo redactado. Ilustraciones que son instrumentos de gran potencia para desarrollar capacidades como la observación, el análisis, la relación, el planteamiento de interrogantes, la expresión oral...

Libros con aaccttiivviiddaaddeess coherentes con los objetivos, graduadas por su dificultad, orientadas a que los alumnos desarrollen hábitos y destrezas,elaboren y construyan significados, contextualicen y generalicen lo aprendido.

En La Casa del Saber hemos dado importancia a la elegancia de los libros,su formato, su diseño, la belleza de la imágenes, la textura del papel. Todo ello para dar sensación de ttrraabbaajjoo bbiieenn hheecchhoo, y para transmitir la iimmppoorrttaanncciiaa ddee llaa eedduuccaacciióónn yy llaa ccuullttuurraa.

GGUUÍÍAASS CCOONN GGRRAANN CCAANNTTIIDDAADD DDEE RREECCUURRSSOOSS PPAARRAA EELL TTRRAABBAAJJOO EENN EELL AAUULLAA

GGuuiioonneess ddiiddááccttiiccooss asociados a las unidades de los libros: con programaciones de aulaque contienen los objetivos, contenidos, competencias que se trabajan en cada unidad y criterios de evaluación; sugerencias didácticas y soluciones de las actividades.

PPrrooppuueessttaass ppaarraa ttrraabbaajjaarr llaa ddiivveerrssiiddaadd: fichas de ampliación y refuerzo, recursos para las adaptaciones curriculares.

RReeccuurrssooss ccoommpplleemmeennttaarriiooss: bancos de datos, fichas de trabajo práctico,sugerencias de lectura... Cientos de propuestas para facilitar la labor docente.

UUNN CCOOMMPPLLEETTOO MMAATTEERRIIAALL DDEE AAPPOOYYOO DDIIGGIITTAALL

RReeccuurrssooss mmuullttiimmeeddiiaa ppaarraa eell ttrraabbaajjoo eenn eell aauullaa.. Un CD con recursos multimedia para cada una de las unidades relacionadas con las nuevas tecnologías: el profesorado podráutilizarlas para presentar el tema de una forma más dinámica, mostrando esquemas, vídeos o proyectando animaciones.

Este CD autoarranca en el sistema Linux, sin necesidad de instalar ningún archivo en elordenador. Permite trabajar con aplicaciones como OpenOffice.org.

GGuuííaa eenn ffoorrmmaattoo ppddff.. Para facilitar la distribución de documentos entre los alumnos y alumnas sin necesidad de utilizar la fotocopiadora, o para consultarlos en el ordenador.

OOttrrooss CCDD.. Programaciones de aula, documentos administrativos, etc.

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Bibliotecadel profesoradoGUÍA YRECURSOS

Tecnología 4 ESO

ESO

4

Programación de

las unidadesSolucionario de todas

las actividades del

libro del alumnoRecursoscomplementarios para

trabajar la diversidad

Propuestas para la

evaluaciónAmpliación de

contenidosDestrezas básicas con

el ordenador

Todo el material de este

libro está disponible en CD,

para poder imprimirlo.

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ISB

N 9

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Programacionesde aula

Documentosadministrativos

TECNOLOGÍA4.o ESO

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La adecuación a la LOE: asegurar las competencias básicas

11.. PPRRIINNCCIIPPIIOOSS DDEELL CCUURRRRÍÍCCUULLOO DDEE LLAA EEDDUUCCAACCIIÓÓNN SSEECCUUNNDDAARRIIAAOOBBLLIIGGAATTOORRIIAA

La Educación Secundaria Obligatoria pretende asegurar una formación común a todo el alumnado dentro del sistema educativo español. Su finalidad es lograr que los alumnos y las alumnas adquieran los elementos básicos de la cultura; desarrollar y consolidar en elloshábitos de estudio y de trabajo; prepararles para su incorporación a estudios posteriores y para su inserción laboral; y formarles para el ejercicio de sus derechos y obligaciones como ciudadanos.

22.. OOBBJJEETTIIVVOOSS DDEE LLAA EETTAAPPAALa Educación Secundaria Obligatoria debe contribuir a desarrollar en los alumnos y las alumnas capacidades que les permitan:

a) Asumir responsablemente sus deberes, conocer y ejercer sus derechos en el respeto a los demás, practicar la tolerancia, la cooperación y la solidaridad entre las personas y grupos, ejercitarse en el diálogo afianzando los derechos humanos como valores comunesde una sociedad plural y prepararse para el ejercicio de la ciudadanía democrática.

b) Desarrollar y consolidar hábitos de disciplina, estudio y trabajo individual y en equipo como condición necesaria para una realización eficaz de las tareas del aprendizaje y como medio de desarrollo personal.

c) Valorar y respetar la diferencia de sexos y la igualdad de derechos y oportunidades entre ellos. Rechazar los estereotipos que supongan discriminación entre hombres y mujeres.

d) Fortalecer sus capacidades afectivas en todos los ámbitos de la personalidad y en sus relaciones con los demás, así como rechazar la violencia, los prejuicios de cualquier tipo, los comportamientos sexistas y resolver pacíficamente los conflictos.

e) Desarrollar destrezas básicas en la utilización de las fuentes de información para, con sentido crítico, adquirir nuevos conocimientos. Adquirir una preparación básica en el campo de las tecnologías, especialmente las de la información y la comunicación.

f) Concebir el conocimiento científico como un saber integrado, que se estructura en distintasdisciplinas, así como conocer y aplicar los métodos para identificar los problemas en los diversos campos del conocimiento y de la experiencia.

g) Desarrollar el espíritu emprendedor y la confianza en sí mismos, la participación, el sentido crítico, la iniciativa personal y la capacidad para aprender a aprender, planificar,tomar decisiones y asumir responsabilidades.

h) Comprender y expresar con corrección, oralmente y por escrito, en la lengua castellana y, si la hubiere, en la lengua cooficial de la Comunidad, textos y mensajes complejos, e iniciarse en el conocimiento, la lectura y el estudio de la literatura.

i) Comprender y expresarse en una o más lenguas extranjeras de manera apropiada.

j) Conocer, valorar y respetar los aspectos básicos de la cultura y la historia propias y de los demás, así como el patrimonio artístico y cultural.

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k) Conocer y aceptar el funcionamiento del propio cuerpo y el de los otros, respetar las diferencias, afianzar los hábitos de cuidado y salud corporales e incorporar la educaciónfísica y la práctica del deporte para favorecer el desarrollo personal y social. Conocer y valorar la dimensión humana de la sexualidad en toda su diversidad. Valorar críticamentelos hábitos sociales relacionados con la salud, el consumo, el cuidado de los seres vivosy el medio ambiente, contribuyendo a su conservación y mejora.

l) Apreciar la creación artística y comprender el lenguaje de las distintas manifestacionesartísticas, utilizando diversos medios de expresión y representación.

33.. LLAASS CCOOMMPPEETTEENNCCIIAASS BBÁÁSSIICCAASS CCOOMMOO NNOOVVEEDDAADD CCUURRRRIICCUULLAARRLa nueva ley de educación (LOE) presenta una novedad de especial relevancia: la definición de las competencias básicas que se deben alcanzar al finalizar la Educación SecundariaObligatoria. Esas competencias permiten iiddeennttiiffiiccaarr aaqquueellllooss aapprreennddiizzaajjeess qquuee ssee ccoonnssiiddeerraanniimmpprreesscciinnddiibblleess desde un planteamiento integrador y orientado a la aapplliiccaacciióónn ddee llooss ssaabbeerreessaaddqquuiirriiddooss. Su logro deberá capacitar a los alumnos y las alumnas para su realizaciónpersonal, el ejercicio de la ciudadanía activa, la incorporación a la vida adulta y el desarrollo de un aprendizaje permanente a lo largo de la vida.

El concepto de competencia básica ha recorrido un largo camino hasta llegar al sistemaeducativo. En 1995, la Comisión Europea trató por primera vez las competencias básicas o clave en su Libro Blanco sobre la educación y la formación. Y desde ese año, diferentesgrupos de expertos de la Unión Europea trabajaron para identificar y definir las competencias,analizar la mejor manera de integrarlas en el currículum y determinar cómo desarrollarlas e incrementarlas a lo largo de la vida en un proceso de aprendizaje continuo.

Entre los trabajos más relevantes en el campo de las competencias cabe citar tres: el pprrooyyeeccttoo ddee llaa OOCCDDEE Definición y selección de competencias (DeSeCo), que estableció cuáles debían serlas competencias clave para una vida próspera y el buen funcionamiento de la sociedad; la iniciativa AASSEEMM, que estudió las competencias esenciales en el contexto del aprendizaje a lo largo de la vida y la integración entre las capacidades y los objetivos sociales de un individuo;y el iinnffoorrmmee EEUURRYYDDIICCEE, que mostró un gran interés por competencias consideradas vitales para una participación exitosa en la sociedad.

También en el marco de los estudios internacionales dirigidos a evaluar el rendimiento del alumnado y la eficiencia de los sistemas educativos se pone el acento en las competencias. Así, el pprrooyyeeccttoo PPIISSAA enfatiza la importancia de la adquisición de competencias para consolidar el aprendizaje. Y el pprrooyyeeccttoo TTUUNNIINNGG, cuyo fin es armonizar el sistema universitario en el entornode la UE, declara que la educación deberá centrarse en la adquisición de competencias.

44.. EELL CCOONNCCEEPPTTOO DDEE CCOOMMPPEETTEENNCCIIAA BBÁÁSSIICCAASe entiende por competencia la capacidad de poner en práctica de forma integrada, en contextos y situaciones diferentes, los conocimientos, las habilidades y las actitudespersonales adquiridos. Las competencias tienen tres componentes: un ssaabbeerr (un contenido),un ssaabbeerr hhaacceerr (un procedimiento, una habilidad, una destreza…) y un ssaabbeerr sseerr o ssaabbeerr eessttaarr (una actitud determinada).

Las competencias básicas o clave tienen las características siguientes:

•• Promueven el ddeessaarrrroolllloo ddee ccaappaacciiddaaddeess más que la asimilación de contenidos, aunque estos siempre están presentes a la hora de concretarse los aprendizajes.

•• Tienen en cuenta el ccaarráácctteerr aapplliiccaattiivvoo ddee llooss aapprreennddiizzaajjeess, ya que se entiende que una persona «competente» es aquella capaz de resolver los problemas propios de su ámbito de actuación.

•• Se basan en su ccaarráácctteerr ddiinnáámmiiccoo, puesto que se desarrollan de manera progresiva y pueden ser adquiridas en situaciones e instituciones formativas diferentes.

•• Tienen un ccaarráácctteerr iinntteerrddiisscciipplliinnaarr yy ttrraannssvveerrssaall, puesto que integran aprendizajesprocedentes de distintas disciplinas.

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•• Son un punto de encuentro entre la ccaalliiddaadd y la eeqquuiiddaadd, por cuanto que pretendengarantizar una educación que dé respuesta a las necesidades reales de nuestra época(calidad) y que sirva de base común a todos los ciudadanos y ciudadanas (equidad).

Las competencias clave o básicas, es decir, aquellos conocimientos, destrezas y actitudes que todos los individuos necesitan para su desarrollo personal y su adecuada inserción en la sociedad y en el mundo laboral, deberían haber sido desarrolladas al acabar la enseñanza obligatoria y servir de base para un aprendizaje a lo largo de la vida.

55.. LLAASS CCOOMMPPEETTEENNCCIIAASS BBÁÁSSIICCAASS EENN EELL CCUURRRRÍÍCCUULLOO DDEE SSEECCUUNNDDAARRIIAALa inclusión de las competencias básicas en el currículo tiene tres finalidades:

•• Integrar los diferentes aprendizajes, tanto los formales (correspondientes a las diferentesáreas del currículo) como los informales.

•• Hacer que los estudiantes pongan sus aprendizajes en relación con distintos tipos de contenidos y los utilicen de manera efectiva en diferentes situaciones y contextos.

•• Orientar la enseñanza, al permitir identificar los contenidos y los criterios de evaluaciónimprescindibles, e inspirar las decisiones relativas al proceso de enseñanza y de aprendizaje.

Aunque las áreas y materias del currículo contribuyen a la adquisición de las competencias básicas,no hay una relación unívoca entre la enseñanza de determinadas áreas o materias y el desarrollo de ciertas competencias. Cada área contribuye al desarrollo de diferentes competencias y, a su vez,cada competencia se alcanza a través del trabajo en varias áreas o materias.

66.. LLAASS OOCCHHOO CCOOMMPPEETTEENNCCIIAASS BBÁÁSSIICCAASSLa LOE define ocho competencias básicas que se consideran necesarias para todas las personasen la sociedad del conocimiento y que se deben trabajar en todas las materias del currículo:

CCoommppeetteenncciiaa eenn ccoommuunniiccaacciióónnlliinnggüüííssttiiccaa

Se refiere a la utilización del lenguaje como instrumento de comunicación oral y escrita.

CCoommppeetteenncciiaa mmaatteemmááttiiccaa Consiste en la habilidad para utilizar y relacionar los números, sus operaciones básicas, los símbolos y las formas de razonamiento matemático.

CCoommppeetteenncciiaa eenn eell ccoonnoocciimmiieennttoo yy llaa iinntteerraacccciióónnccoonn eell mmuunnddoo ffííssiiccoo

TTrraattaammiieennttoo ddee llaa iinnffoorrmmaacciióónn yy ccoommppeetteenncciiaa ddiiggiittaall

CCoommppeetteenncciiaa ssoocciiaall yy cciiuuddaaddaannaa

CCoommppeetteenncciiaa ccuullttuurraall yy aarrttííssttiiccaa

CCoommppeetteenncciiaa ppaarraa aapprreennddeerr aa aapprreennddeerr

AAuuttoonnoommííaa ee iinniicciiaattiivvaa ppeerrssoonnaall

Es la habilidad para interactuar con el mundo físico, tanto en sus aspectos naturales como en los generados por la acción humana. También se relaciona con el uso del método científico.

Comprende las habilidades para buscar, obtener, procesary comunicar información, y la utilización de las nuevas tecnologías para esta labor.

Hace posible comprender la realidad social en que se vive,cooperar, convivir y ejercer la ciudadanía democrática en una sociedad plural, así como participar en su mejora.

Supone comprender, apreciar y valorar críticamente diferentes manifestaciones culturales y artísticas.

Implica disponer de habilidades para iniciarse en el aprendizaje y ser capaz de continuar aprendiendo de manera cada vez más eficaz y autónoma, de acuerdo con los propios objetivos y necesidades.

Supone ser capaz de imaginar, emprender, desarrollar y evaluar acciones o proyectos individuales o colectivos concreatividad, confianza, responsabilidad y sentido crítico.

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Las competencias son interdependientes, de modo que algunos elementos de ellas se entrecruzan o abordan perspectivas complementarias. Además, el desarrollo y la utilizaciónde cada una requiere a su vez de las demás. En algunos casos, esta relación es especialmenteintensa. Por ejemplo, algunos elementos esenciales de las competencias en comunicaciónlingüística, aprender a aprender o tratamiento de la información y competencia digital estánestrechamente relacionados entre sí y juntos forman la base para el desarrollo y utilización del resto de las competencias. De la misma manera, la resolución de problemas, la actitudcrítica, la gestión de las emociones, la iniciativa creativa o la toma de decisiones con evaluacióndel riesgo involucran diversas competencias.

77.. LLAASS TTEECCNNOOLLOOGGÍÍAASS EENN LLAA LLOOEEA lo largo del último siglo, la tecnología ha ido adquiriendo una importancia progresiva en la vida de las personas y en el funcionamiento de la sociedad.

Entendida como el conjunto de actividades y conocimientos científicos y técnicos empleadospor el ser humano para la construcción o elaboración de objetos, sistemas o entornos, con el objetivo de resolver problemas y satisfacer necesidades, individuales o colectivas.

La formación de los ciudadanos requiere actualmente una atención específica a la adquisiciónde los conocimientos necesarios para tomar decisiones sobre el uso de objetos y procesostecnológicos, resolver problemas relacionados con ellos y, en definitiva, para utilizar los distintos materiales, procesos y objetos tecnológicos para aumentar la capacidad de actuarsobre el entorno y para mejorar la calidad de vida.

Junto a ello, la necesidad de dar coherencia y completar los aprendizajes asociados al uso de tecnologías de la información y la comunicación, aconseja un tratamiento integrado en esta materia de estas tecnologías, instrumento en este momento esencial en la formación de los ciudadanos.

La distribución por cursos y contenidos se establece de la siguiente forma:

CCuurrssooss pprriimmeerroo aa tteerrcceerroo

Bloque 1. Proceso de resolución de problemas tecnológicos

Boque 2. Hardware y sistemas operativos

Boque 3. Materiales de uso técnico

Bloque 4. Técnicas de expresión y comunicación

Bloque 5. Estructuras

Bloque 6. Mecanismos

Bloque 7. Electricidad

Bloque 8. Tecnologías de la comunicación. Internet

CCuuaarrttoo ccuurrssoo

Bloque 1. Instalaciones en viviendas

Boque 2. Electrónica

Boque 3. Tecnologías de la comunicación

Bloque 4. Control y robótica

Bloque 5. Neumática e hidráulica

Bloque 6. Tecnología y sociedad

Los contenidos de esta materia integrados en los diferentes bloques no pueden entenderseseparadamente, por lo que esta organización no supone una forma de abordar los contenidosen el aula, sino una estructura que ayuda a la comprensión del conjunto de conocimientos que se pretende a lo largo de la etapa.

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SEGURIDAD

No toques nunca los terminales

de un condensador. Si se encuentra

cargado, puedes recibir una fuerte

descarga.

1312

Foto y símbolo de una resistencia LDR.

Resistencias variables con la luz: LDR

Estas resistencias disminuyen tremendamente su valor cuando aumen-ta la cantidad de luz que reciben, pasando de miles de ohmios a solounas decenas. Piensa en la ley de Ohm. Si disminuye la resistencia, laintensidad aumenta. Observa el dibujo.

• ¿Por qué se enciende la farola donde está posada la gaviota, si es de día?

• ¿Crees que es lógico poner una resistencia LDR en cada farola?

Otras unidades de capacidad:

Milifaradio → mF → 10�3 F Nanofaradio → nF → 10�9 F

Microfaradio → �F → 10�6 F Picofaradio → pF → 10�12 F

Si a un condensador le conectamos una pila entre sus terminales, elcondensador se carga casi instantáneamente. El tiempo que invierte eneste proceso se llama tiempo de carga. Si luego unimos sus dos termi-nales, el condensador se descarga casi instantáneamente. El tiempoque dura este proceso se llama tiempo de descarga.

Controlando el tiempo de carga y descarga de un condensador se pue-den construir temporizadores. Para ello, hay que colocar una resisten-cia en serie con el condensador.

Condensadores

Los condensadores permiten almacenar carga eléctrica y usarla después.Constan de dos placas metálicas separadas por un aislante (dieléctrico).A cada placa se le une un terminal para la conexión al circuito.

2

Símbolos de condensadores. El símbolo

de la derecha es de un condensador

electrolítico (lleva polaridad). El polo positivo

de la pila debe unirse con el polo positivo

del condensador, y el negativo de la pila,

con el negativo del condensador.

Condensador conectado a una pila.

Policarbonato

Condensadores de distintos

tipos. Sobre su superficie,

los condensadores llevan

indicados los valores

de capacidad y voltaje

máximos que pueden soportar.

Fundamentalmente, se

emplean dos tipos

de condensadores: los

condensadores cerámicos

y los electrolíticos.

Poliéster

Tántalo

Cerámico

Electrolítico

La capacidad (C) es la relación entre la carga eléctrica que almacena un condensador y el voltaje al que se somete. Su unidad en el SI es elfaradio (F).

C �

C: capacidad en faradios; q: carga en culombios; V: voltaje en voltios.

q

V

El tiempo de carga y descarga del condensador viene dado por:

t � 5 � R � C

R → ohmios (�); C → faradios (F); t → segundos (s).

ENSAYO: resistencias NTC y PTC

Un condensador tarda en cargarse o descargarse más tiempo cuantomayores son los valores de la resistencia y de la capacidad, y viceversa.

Carga Descarga

CR

CR� �

3 V

De día. El circuito está abierto. La bombilla no luce.

3 V

De noche. El circuito está cerrado. La bombilla luce.

Vamos a comprobar la variación

de una resistencia variable con

la temperatura con un polímetro.

Conecta el termistor a los extremos

de un polímetro. Observa lo que

marca. Después toca la resistencia

con un soldador eléctrico caliente.

Observa qué sucede.

¿Qué tipo de resistencia

es la de la fotografía, NTC o PTC?

Realiza el mismo experimento pero,

en vez de un soldador, acerca

un cubito de hielo. ¿Qué ocurre?

1 2

11

Potenciómetro. Ejemplos depotenciómetros: el mando de volumende una radio o el mando de control de velocidad de un coche teledirigido.

Símbolo de unpotenciómetro.

Con el circuito cerrado, si giramos el potenciómetro variará la intensidad de la luz emitida por la bombilla.

C

1

Potenciómetro

ACTIVIDADES

1. � Indica el valor de las siguientes resistencias:

a) b) c)

2. � Dos bombillas iguales de 2 V se conectan en serie a un voltaje de 12 V.

Si por el circuito circula una resistencia de 0,4 A, calcula el valor de la resistencia

que debemos conectar en serie para que las bombillas no se fundan.

�t

NTC

�t

PTC

Símbolos de resistencias PTC y NTC.

21

1

2

C

Potenciómetro. C

Resistencias variables

Potenciómetros

Los potenciómetros varían su resistencia entre cero ohmios (�) y unvalor máximo que aparece indicado en el componente. Para variar el valor de la resistencia es necesario girar un eje o desplazar un cursor.

Este es uno de los tipos de potenciómetro más usado en circuitos elec-trónicos. Entre los terminales 1 y 2 tenemos el valor total de la resisten-cia, que está indicado en el lateral del potenciómetro. Hay que conectaral circuito el terminal «C» y uno de los otros dos, el uno o el dos.

Así, al cambiar la resistencia del potenciómetro girando la rueda centralpodemos variar la luminosidad de una bombilla.

Resistencias variables con la temperatura: NTC y PTC

Hay dos tipos.

Las resistencias NTC y PTC se emplean en sistemas automáticos de re-gulación de la temperatura.

NTC: Si la temperatura aumenta, la resistencia disminuye. T↑, R↓

PTC: Si la temperatura aumenta, la resistencia aumenta. T↑, R↑

Los potenciómetros son resistencias variables que se utilizan

en los circuitos electrónicos para provocar caídas de tensión.

Esquema de unpotenciómetro.

2. CONSTRUIR CIRCUITOS IMPRESOS

1. Corta una placade cobre del tamañodel circuito que quieras construir.

5. Introducela placa en unadisolución ácida. De esta forma se elimina el cobreque no está tapadocon el rotulador.

9. Sueldalos componentes por la cara de cobre.

3. Coloca el papelmilimetrado con el esquema del circuito sobrela placa, para marcarlos puntos dondese van a acoplar los componentes(nodos).

7. Taladra la placa en los nodos.

2. Limpia bien la cara de cobre con un aldogón y notoques la superficiecon las manos, yaque estas siempredejan algo de grasa.

6. Limpiala placa con aguacaliente paraeliminar los restos de ácido.

10. Conecta la placay comprueba sufuncionamiento,realizando los ajustesnecesarios.

4. Une los puntos con un rotuladoro con pistas (tiras de plástico quese adhieren porpresión a la placa).

8. Insertalos componentespor la cara de fibra de vidrio.

PROCEDIMIENTO

17

Esquema de la unidad

Ilustraciones.

Prácticas ilustraciones con instrucciones que

te permiten conocer los procedimientos

relacionados con la unidad.

Actividades. Para practicary reforzar el aprendizaje de los conceptos.

Procedimientos.

Fichas con actividades prácticas.

1

7

Electrónica

En esta unidad…

• Conocerás los principalescomponentes de los circuitos electrónicos:resistencias, condensadores,diodos y transistores.

• Descubrirás las característicasfundamentales de los materialessemiconductores.

• Sabrás cómo montar circuitoselectrónicos simples.

PLAN DE TRABAJO

En 2006, la tradicionaliluminación navideña

de Madrid estuvoconstituida por primera

vez por ocho millones de lámparas LED

que consumen un 77 %menos de energía que las bombillas

de incandescencia.Aunque en 2006

se utilizaron muchasmás bombillas,

el consumo eléctricodisminuyó.

¿Cómo es esto posible?¿Por qué crees que aún

se usan poco las lámparasLED en iluminación?

6

Señala el papel que desempeña la electrónica en cada caso. ¿Existen aparatos con la misma función que no utilicen la electrónica? Pon algún ejemplo y señala las ventajas que aporta la electrónica.

La electricidad supuso una verdadera revolución en muchas industrias, en los hogares, en eltransporte… Otro tanto ha ocurrido con la electrónica, que ha permitido la miniaturizaciónde los aparatos, la posibilidad de programación o el desarrollo de las tecnologías de la infor-mación y la comunicación.

Para empezar, observa y responde

ACTIVIDAD: controlando el encendido de una lámpara

ACTIVIDAD: ¿qué aporta la electrónica?1

Potenciómetro

A B C D

Observa la variación de luz en la bombilla de las dos fotografías.

A B

a) ¿En qué caso circula más intensidad de corriente por el circuito?

b) ¿Cuál es la diferencia que observas entrelos dos circuitos?

c) ¿En qué caso crees que ofrece más resistencia el potenciómetro?

d) ¿De qué otras formas podemos controlar el encendido/apagado de la bombilla?

2

Número y título

de la unidad.

Plan de trabajo. Describeel trabajo que se desarrolla

en la unidad, destacandolos puntos en los que debe

centrarse el aprendizaje.

Para empezar,

observa y responde.

En esta sección se plantean sencillas y curiosas cuestiones que servirán como puntode partida para entender lo que se va a estudiar en la unidad.

Pie de fotografía.

Explicación de la fotografíacon preguntas relacionadas

con algún aspecto de esta.

Destacados.

Los contenidos fundamentales aparecendestacados sobre fondo de color.

Doble página como introducción a la unidad

Páginas de desarrollo de los contenidos

Contenidos para saber más

Texto de introducción.

Un texto que nos ayudará a descubrir los contenidosdesarrollados en la unidad.

Seguridad.

Consejos destinados a trabajar en el taller de forma segura.

Ensayos. Los ensayos constituyen una innovadora

forma de aprender a partir de experiencias sencillas

resueltas en la ilustración.

_ q g

Esquema de la unidad del libro del

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Proyecto. En él se pueden aplicar de forma práctica los contenidos

trabajados en la unidad. El proceso aparece detallado y con abundantes

ilustraciones.

TEXTO A

Circuitos muy integrados

¿Sabes cuántos transistores hay en un microprocesa-dor moderno como los que tienen los ordenadoresque utilizamos en nuestra casa o en el centro de ense-ñanza? Decenas de millones.

Esta integración de los componentes en los circuitoselectrónicos ha hecho posible construir aparatos elec-trónicos más y más pequeños. La evolución ha sidorapidísima: el primer circuito integrado se desarrollóa mediados del siglo XX y ahora se está alcanzando yael límite físico. ¡No caben más transistores en tan pocoespacio!

Por eso se piensa en nuevos ordenadores cuyo nom-bre nos hace pensar en novelas de ciencia ficción: sonlos ordenadores cuánticos.

En muchos aparatos electrónicos, como los teléfonosmóviles, el límite no viene impuesto ya por la tecno-logía..., sino por el tamaño de los dedos de la personaque usa la calculadora o el ordenador.

TEXTO B

La electrónica también es arte

¿Has tocado música alguna vez en un órgano electró-nico? Entonces habrás comprobado que la elec-trónica se ha introducido en todos los aspectos denuestra sociedad, incluso en el mundo del arte.

El sintetizador ha sido el invento clave. Se fue in-troduciendo en muchas bandas de música en lasúltimas décadas del siglo XX. Hoy es un instru-mento imprescindible para la música moderna.

Este dispositivo permite generar sonidos variadosa partir de circuitos electrónicos. En cualquier ór-gano, por ejemplo, podemos reproducir sonidosparecidos al de un piano, una trompeta, una guita-rra, carcajadas, aplausos... La lista es interminable.

Cuando se unen el ingenio de los artistas con losavances técnicos de los modernos sintetizadores,nuestros oídos lo agradecen.

TEXTO C

¿Por dónde van los electrones?La electrónica hace posible que funcionen televisores, equipos de música, calcula-doras, teléfonos móviles, ordenadores, mandos a distancia y muchos otros apara-tos más. Pero, ¿qué es la electrónica? Si tanto electricidad como electrónica estánbasadas en el movimiento de electrones, entonces ¿en qué se diferencian?

La respuesta es sencilla. Hasta ahora, habías visto que para que circule una corrien-te de electrones necesitábamos un material conductor, generalmente un metal. Perolos electrones son capaces de moverse en el vacío o en otros materiales llamadossemiconductores. Cuando construimos aparatos que contienen semiconductores oque hacen circular electrones a través del vacío, hablamos de electrónica.

También puedes diferenciar la electricidad de la electrónica por el fin para el queson utilizadas. Mientras que la electricidad se emplea fundamentalmente parausos energéticos (dar luz, calor, movimiento a máquinas), la electrónica se utilizasobre todo para controlar aparatos y procesar información.

TEXTO D

Una resistencia en nuestra cámara¿Crees que nunca has utilizado una resistencia LDR?Pues seguramente estás equivocado, porque práctica-mente todas las cámaras fotográficas incorporan estoscomponentes. Las cámaras fotográficas modernas soncapaces de medir la cantidad de luz que necesitan paratomar una fotografía sin que esté demasiado clara odemasiado oscura. ¿Sabes cómo lo hacen? Utilizando

células fotoeléctricas y resis-tencias cuyo valor varía se-gún la cantidad de luz reci-bida, como las LDR que hasestudiado en esta unidad.

En las cámaras modernastodo funciona de maneraelectrónica. Cuando pulsa-mos el botón, estas resisten-cias y otros componentespermiten calcular el tiempode exposición para exponercorrectamente la toma. La orden se transmite despuésa los dispositivos mecánicos que permiten que la luzincida en la película (cámaras analógicas) o en el chipCCD (cámara digital).

Oblea de silicio. Escultura realizada con componenteselectrónicos. Japón.

R INC

ÓNDE

LALE

CTUR

A

3938

Avispa con chip.Aumento de

microscopio.

«La revolución industrialenseñó al hombre a aplicary controlar una fuerzafísica mayor que la de susmúsculos; del mismo modo,la electrónicaha incrementado su poderíointelectual»ROBERT NOYCE, ingeniero

• PROCESADORES PARA ORDENADORES

http://www.intel.com/espanol

En esta web encontrarás información detallada

sobre los chips más complejos: los microprocesadores

de los ordenadores.

• ELECTRÓNICA MUSICAL

http://www.roland.es

Información sobre sintetizadores e informática musical.

Con imágenes, vídeo y demostraciones de audio mostrando

la capacidad de los modernos sintetizadores.

WWW

ACTIVIDADES

A 1. ¿Qué queremos decir con la expresión … ahorase está alcanzando ya el límite físico, referida

a la elaboración de circuitos integrados?

2. ¿Existe algún límite para el tamaño de los aparatos

electrónicos, además del que viene impuesto

por la imposibilidad de fabricar componentes

más pequeños? ¿Cuál? Pon algún ejemplo.

B 3. ¿Qué ventajas aporta el sintetizador

en el mundo de la música frente a otros

instrumentos «tradicionales», como un violín?

C 4. ¿Por dónde circulan los electrones

en un aparato electrónico?

D 5. ¿Cómo funciona el sistema de medición de luz

de una cámara fotográfica? ¿Qué componentes

electrónicos resultan fundamentales?

Rincón de la lectura.Fragmentos de textos

relacionados con la tecnología. En esta

página también aparece un repertorio de cuestiones

que permiten desarrollar la comprensión lectora.

Vocabulario de la unidad• Aislante: sustancia que impide el paso de la electrici-

dad a través de ella.

• Circuito impreso: circuito electrónico formado por unabase no conductora, sobre la que se han depositado pis-tas de material conductor a las que se conectan los dis-tintos componentes del circuito.

• Condensador: elemento de un circuito que permite almacenar carga eléctrica.

• Conductor: cualquier sustancia que permite el paso dela electricidad.

• Diodo: componente electrónico que solo permite el paso de corriente a través de él cuando es polarizado di-rectamente.

• Dopaje: proceso de impurificación de un material semi-conductor, con objeto de mejorar sus propiedades con-ductoras.

• Electrón: partícula con carga eléctrica negativa que for-ma parte de los átomos.

• LDR: Light Dependent Resistor (resistencia dependientede la luz). Es una resistencia cuyo valor disminuye muchocuando aumenta la cantidad de luz que recibe.

• LED: Light Emitting Diode (diodo emisor de luz).

• NTC: Negative Temperature Coefficient (coeficiente nega-tivo de temperatura). Elemento de un circuito eléctrico quevaría su resistencia eléctrica con el cambio de temperatu-ra. Al aumentar la temperatura, disminuye su resistencia.

• Potenciómetro: elemento de un circuito eléctrico quepermite variar la magnitud de su resistencia medianteel giro de un eje o el deslizamiento de un cursor.

• PTC: Positive Temperature Coefficient (coeficiente positi-vo de temperatura). Elemento de un circuito eléctrico quevaría su resistencia eléctrica con el cambio de temperatu-ra. Al aumentar la temperatura, aumenta su resistencia.

• Resistencia eléctrica: magnitud física que define la opo-sición que presenta una sustancia al paso de una corrien-te eléctrica. Su unidad es el ohmio. O bien, el elementode un circuito eléctrico cuya magnitud de resistencia eléc-trica está calibrada y presenta un valor constante.

• Semiconductor: sustancia no metálica, cuya resisten-cia eléctrica está comprendida entre la de los conducto-res y los aislantes.

• Transistor: componente electrónico formado por semi-conductores que permite amplificar una corriente eléc-trica y que trabaja como un interruptor.

Resumen

33

ELECTRÓNICA

Condensadores

aparatos electrónicos

aplicacionesinformáticas

Transistor

diseñar circuitos

aprenderelectrónica

• Resistencias fijas• Resistencias variables:

– Potenciómentros– LDR– NTC y PTC

Semiconductores:• Diodos• Diodos LED

Componentes de circuitos electrónicos

forman parte de

permiten

se simulan con

Rincón de la lectura

Aplicación de contenidos

20. � � � Toma varias resistencias de valores diferentes

y, ayudándote del óhmetro del polímetro, completa el

siguiente cuadro:

21. �� Para el circuito de la siguiente figura, indica cuán-

do circulará más intensidad a través de la LDR, de día

o de noche.

22. � � Calcula la potencia que está disipando un diodo

de silicio polarizado directamente por el que está circu-

lando una intensidad de 50 mA. (Recuerda que la ten-

sión umbral en estos diodos es de 0,7 V.)

23. � � Queremos conectar una pila de 4,5 V a un diodo

LED cuya tensión de trabajo es de 2 V. Calcula cuál

debe ser el valor de la resistencia introducida en el cir-

cuito para que la intensidad no exceda de 20 mA.

24. � Indica si se encienden las lámparas o no, y di por qué.

25. � ¿A qué componentes electrónicos corresponden los

siguientes símbolos?

26. � ¿Por qué razón no debes tocar los terminales de un

condensador?

27. � � � Los intermitentes de un automóvil llevan con-

densadores. Intenta explicar cómo funcionan.

28. �� Explica cómo funciona este circuito y para qué

sirve.

3534

29. � ¿Qué nombre reciben los tres terminales de un tran-

sistor?

30. � ¿Qué es la ganancia de corriente?

31. � � � Explica los estados posibles de funcionamien-

to de un transistor.

Aplicaciones prácticas

32. � � En el transistor de un circuito tenemos una co-

rriente de base de 30 mA. Suponiendo que está traba-

jando en la zona activa, calcula cuál será la intensidad

en el colector.

33. �� Reflexiona: ¿qué componentes de los que hemos

visto podríamos emplear para fabricar un termostato

que encienda la calefacción cuando la temperatura sea

inferior a 15 °C?

34. � ¿Qué resistencia tiene el potenciómetro de la figu-

ra si la intensidad que circula por el circuito es de

0,5 A?

35. � � � Diseña un circuito que permita poner en mar-

cha un motor cuando la temperatura es inferior a 30 °C.

36. � � � Identifica los componentes del siguiente cir-

cuito.

37. �� Observa el siguiente circuito y contesta:

a) ¿Qué elementos aparecen en el circuito? Identifica

los símbolos.

b) A temperatura ambiente, la resistencia de la NTC es

muy alta. ¿Lucirá entonces la bombilla?

c) ¿Qué ocurre cuando aumenta la temperatura?

¿Cómo variará la resistencia de la NTC?

d) Con el potenciómetro podemos variar la temperatu-

ra a la cual se encenderá la bombilla. Si ajustamos

el potenciómetro con una resistencia muy alta,

¿cómo deberá variar la temperatura para que la bom-

billa se encienda?

e) ¿Y si ajustamos el potenciómetro con una resisten-

cia muy baja?

f) ¿Cuál es la misión de la resistencia de 1 k� en el cir-

cuito?

38. � Mide la resistencia de un diodo con un polímetro.

Ahora da la vuelta al diodo y vuelve a medir. ¿Es dife-

rente el valor medido? Razona la respuesta.

Análisis de objetos

39. �� Coge un transistor e identifica el colector, la base

y el emisor. Intenta averiguar con ayuda del polímetro

si se trata de un NPN o un PNP. (Pista: un transistor

se puede asemejar a dos diodos unidos por la base.)

Investigación

40. � � Hace pocos años se descubrieron unos materia-

les que se llaman superconductores. Haz un informe de

sus características principales y explica por qué aún no

tienen muchas aplicaciones en electrónica.

Actividades

Código

de colores

Valor

nominal

Tole-

rancia

Valor

medio

Dentro

tolerancia

Sí/No

Noche

Día

No llega luz

a) b)

a) b) c)

d) e) f)

c) d)

e) f)

g) h)

0,5 A4,5 V

�t1 k�

a)

b)

Lo que necesitas

• Pila de 9 V.

• Portapilas.

• Un diodo LED.

1

2

• 2 resistencias de 1 k�.

• Una resistencia de 470 �.

• 3 transistores BC337.

• Un tablero de pruebas o una placa perforada.

• Cable.

• Un relé de 9 V.

Esquema del dispositivo.

El funcionamiento

es muy simple.

Cuando se cierra

el circuito por

los contactos,

debido a la humedad,

el circuito activa el relé,

que pone en marcha

una sirena de alarma

o un dispositivo

luminoso.

Si sigues aprendiendo

electrónica, podrás

diseñar y montar

un sistema que avise

a los bomberos o te deje

un mensaje en tu móvil.

5 El relé.

Ahora montamos el relé con una lámpara

en su contacto abierto (recuerda

que los contactos del relé son interruptores).

Finalmente, cuando hemos verificado

que todo está bien colocado, montamos

la pila.

Para probar el circuito, toca

los dos contactos con un dedo. La piel,

como el agua, es mala conductora,

pero nuestro sensor sí la detecta.

6 Sobre circuito impreso.

Si realizas el montaje sobre placa de circuito

impreso, el resultado es el de la figura mostrada

a continuación:

7 Nuevas ideas.

Si entre los contactos del sensor intercalamos

una NTC con un potenciómetro, se convierte

en un sensor de temperatura. ¿Te atreves

a diseñar un sensor de luz?

1. El agua cierra el circuito

pero, como es mala

conductora, la corriente

que se genera es

muy pequeña.

9 V

BC337

BC337

BC337

1 k�

1 k�

470 �

LED

2. Necesitamos ampliar

la intensidad de corriente.

Para eso se utiliza

el montaje de

dos transistores

(Darlington), que amplían

la intensidad de corriente

unas 10 000 veces.

3. Al llegar la corriente

a la base del transistor,

este actúa como

interruptor y permite

el paso de la corriente

hacia el relé.

4. Al llegar la corriente

al relé, se activa

el electroimán de este

y se pone en marcha

el dispositivo de alarma.

3 El Darlington.Comienza a montar los elementos del circuito

tal como ves en la fotografía de la izquierda.

Se montan los cables de los contactos,

una resistencia de 1 k�, el diodo LED (se conecta

para comprobar que el dispositivo funciona)

con su resistencia de protección de 470 � y dos

transistores como en el esquema de la izquierda.

Este montaje de transistores se denomina Darlington

y puede amplificar la corriente más de 10 000 veces.

4 El transistor como interruptor.Ahora conectamos la nueva resistencia de 1 k� con el tercer transistor

BC337. Esta resistencia, como la primera que has montado, permite

una polarización correcta del voltaje entre la base de los transistores

y el colector.

En este caso, el transistor funciona como un interruptor.

Si le llega corriente a la base, se comporta como un interruptor

cerrado y permite el paso de corriente hacia el relé.

1

2

3

4

Diodo LED

Alzado Perfil Esquema

Transistor

Transistor

Transistor

Resistencia

470 �

Resistencia

1 k�

BC337

BC337

Relé

La posición de las patillas en un transistor depende

de su encapsulado.

Fíjate bien en la posición del colector y el emisor, ya que

la base es la patilla central. Si inviertes la posición

de las patillas, el circuito no funcionará.

3736

Imagina que vuelves a casa de un viaje y te encuentras con que se ha roto una tubería,

el agua ha inundado el piso y el parquet está destrozado. ¡Qué desastre! Hubieras podido

evitarlo con el dispositivo que vamos a realizar a continuación: un sensor de humedad.

Sin miedo,

que no da

calambre

PROYECTO DE UNIDAD: detector de humedadProyectos de unidad

Actividades. Refuerzan y complementan el estudiode la unidad. Organizadas como: aplicación

de contenidos, análisis de objetos, actividades prácticas e investigación. En cada actividad se indica

el nivel de dificultad.� Sencilla

�� Media�� Un poco más difícil

Resumen

Vocabulario.Definiciones de

los términos más importantes que

se han estudiado.

Resumen.En esta sección se recogen

en forma de esquemas los contenidos estudiados

en cada unidad.

WWW. Relación de páginas web interesantespara completar la información de la unidad.

Páginas con actividades finales

alumno

9

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El texto Tecnología 4º ESO se desarrolla a partir de dosunidades iniciales que estudian la electrónica, tantoanalógica (unidad 1) como digital (unidad 2). En la uni-dad 1 se aborda la electrónica digital. Se describen loscomponentes básicos presentes en sistemas electróni-cos, como el condensador, los diodos o el transistor y seabordan con la ayuda de una aplicación informática ca-paz de simular circuitos electrónicos. En la unidad 2 secompletan los contenidos de electrónica hablando delálgebra de Boole y de la utilización de puertas lógicaspara resolver problemas tecnológicos.

A continuación, en la unidad 3, se estudian las comuni-caciones. Los fundamentos teóricos son algo duros paraser tratados en este curso, pero sí que se muestran al-gunas de las aplicaciones que usamos, además, casi adiario: telefonía móvil, televisión digital terrestre, etc.

Las unidades 4 y 5 están dedicadas al control automáti-co y la robótica, incluyendo el control mediante ordena-dor (unidad 5). En este momento los alumnos ya pue-

den aprovechar sus conocimientos de electrónica paradesarrollar robots con cierta autonomía o sistemas sus-ceptibles de ser controlados mediante ordenador.

En la unidad 6 se estudian los sistemas neumáticos ehidráulicos. En este caso, y siguiendo la pauta emplea-da en las unidades de electrónica, el uso de simulado-res debería servir para afianzar conceptos clave relacio-nados con el funcionamiento de circuitos neumáticos ehidráulicos.

A continuación, en la unidad 7 se aborda el estudio de lasinstalaciones técnicas, aquellas que forman parte decualquier vivienda en las sociedades de países desarrolla-dos. En un mundo como el que vivimos, la unidad debeemplearse para fomentar hábitos de ahorro energético.

Finalmente, en la unidad 8, la última unidad de Tecno-logía en la etapa de la Educación Secundaria Obligato-ria, se ofrece una visión general de la historia de la tec-nología y de la influencia de esta rama del saberhumano en la sociedad en que vivimos.

Secuenciación del libro del alumno

Contenidos del libro del alumnoLos contenidos conceptuales están tratados de forma concisa y con rigurosidad. Es fundamental la comprensión de las ideas clave, sin adornos ni detalles que hacen difícil diferenciar, por parte de los alumnos, lo esencial de lo accesorio.

La página inicial debe ser muy útil; debe despertar la curiosidad por los contenidos que se van a tratar a continuación. Con la sección Para empezar,observa y responde partimos de las experiencias,gráficas y esquemas para alcanzar este objetivo.

Los contenidos conceptuales están íntimamenteligados a los procedimentales, como no puede ser de otra forma en el proceso tecnológico. Por estarazón, a lo largo de la unidad aparecen seccionesdonde los procedimientos cobran especialimportancia. En secciones especificas como ENSAYOS y PROCEDIMIENTOS.

Los ENSAYOS constituyen una aportación de los textos Tecnologías Santillana que recoge la práctica habitual de los profesores de Tecnologías.En ellos se experimenta con las propiedades de algunos de materiales o la construcción de elementos tecnológicos. Todo ello de forma muy sencilla y con materiales fáciles de conseguir en el taller. Están resueltos aportando ilustraciones,por lo que no es necesaria su reproducción real; se pueden entender perfectamente sin realizarlos.

7

Señala el papel que desempeña la electrónica en cada caso. ¿Existen aparatos con la misma función que no utilicen la electrónica? Pon algún ejemplo y señala las ventajas que aporta la electrónica.

La electricidad supuso una verdadera revolución en muchas industrias, en los hogares, en eltransporte… Otro tanto ha ocurrido con la electrónica, que ha permitido la miniaturizaciónde los aparatos, la posibilidad de programación o el desarrollo de las tecnologías de la infor-mación y la comunicación.

Para empezar, observa y responde

ACTIVIDAD: controlando el encendido de una lámpara

ACTIVIDAD: ¿qué aporta la electrónica?1

Potenciómetro

A B C D

Observa la variación de luz en la bombilla de las dos fotografías.

A B

a) ¿En qué caso circula más intensidad de corriente por el circuito?

b) ¿Cuál es la diferencia que observas entrelos dos circuitos?

c) ¿En qué caso crees que ofrece más resistencia el potenciómetro?

d) ¿De qué otras formas podemos controlar el encendido/apagado de la bombilla?

2

1 Electrónica

En esta unidad…

• Conocerás los principalescomponentes de los circuitos electrónicos:resistencias, condensadores,diodos y transistores.

• Descubrirás las característicasfundamentales de los materialessemiconductores.

• Sabrás cómo montar circuitoselectrónicos simples.

PLAN DE TRABAJO

En 2006, la tradicionaliluminación navideña

de Madrid estuvoconstituida por primera

vez por ocho millones de lámparas LED

que consumen un 77 %menos de energía que las bombillas

de incandescencia.Aunque en 2006

se utilizaron muchasmás bombillas,

el consumo eléctricodisminuyó.

¿Cómo es esto posible?¿Por qué crees que aún

se usan poco las lámparasLED en iluminación?

6

11

Potenciómetro. Ejemplos depotenciómetros: el mando de volumende una radio o el mando de control de velocidad de un coche teledirigido.

Símbolo de unpotenciómetro.

Con el circuito cerrado, si giramos el potenciómetro variará la intensidad de la luz emitida por la bombilla.

C

1

Potenciómetro

ACTIVIDADES

1. � Indica el valor de las siguientes resistencias:

a) b) c)

2. � Dos bombillas iguales de 2 V se conectan en serie a un voltaje de 12 V.

Si por el circuito circula una resistencia de 0,4 A, calcula el valor de la resistencia

que debemos conectar en serie para que las bombillas no se fundan.

�t

NTC

�t

PTC

Símbolos de resistencias PTC y NTC.

21

1

2

C

Potenciómetro. C

Resistencias variables

Potenciómetros

Los potenciómetros varían su resistencia entre cero ohmios (�) y unvalor máximo que aparece indicado en el componente. Para variar el valor de la resistencia es necesario girar un eje o desplazar un cursor.

Este es uno de los tipos de potenciómetro más usado en circuitos elec-trónicos. Entre los terminales 1 y 2 tenemos el valor total de la resisten-cia, que está indicado en el lateral del potenciómetro. Hay que conectaral circuito el terminal «C» y uno de los otros dos, el uno o el dos.

Así, al cambiar la resistencia del potenciómetro girando la rueda centralpodemos variar la luminosidad de una bombilla.

Resistencias variables con la temperatura: NTC y PTC

Hay dos tipos.

Las resistencias NTC y PTC se emplean en sistemas automáticos de re-gulación de la temperatura.

NTC: Si la temperatura aumenta, la resistencia disminuye. T↑, R↓

PTC: Si la temperatura aumenta, la resistencia aumenta. T↑, R↑

Los potenciómetros son resistencias variables que se utilizan

en los circuitos electrónicos para provocar caídas de tensión.

Esquema de unpotenciómetro.

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Cilindro de cerámica

Hélice de carbón(conductor)

Casquillo con terminales

Componentes en un circuitoelectrónico: resistencias

Vamos a estudiar las resistencias fijas y variables y, dentro de estas úl-timas, las resistencias cuyo valor varía con la luz o con la temperatura.

Resistencias fijas

Como ya has visto al estudiar electricidad, la resistencia eléctrica es ladificultad que presentan los materiales al paso de la corriente eléctrica.En los circuitos electrónicos empleamos estos componentes para:

• Limitar o regular la cantidad de corriente que circula por un deter-minado circuito.

• Proteger algunos componentes por los que no debe circular una in-tensidad de corriente elevada.

1

Código de colores en las resistencias

Para identificar el valor en ohmios (�) de una resistencia empleamos uncódigo de cuatro franjas de colores. Las tres primeras indican el valor enohmios de la resistencia, y la cuarta proporciona el valor de la tolerancia;es decir, la desviación máxima, expresada en tanto por ciento, sobre el va-lor que indican las tres primeras franjas.

Símbolo de la resistencia.

Placa de circuito impreso. Las placas

de circuito impreso sustituyen al cableado

eléctrico en los circuitos electrónicos.

Están hechas de un material aislante

y tienen impresas unas pistas de material

conductor. Por estas pistas circulará

la corriente eléctrica. Además, estas placas

sirven de soporte para los componentes

electrónicos del circuito: resistencias,

condensadores.

Recubrimientoaislante

Si a una pila de 9 V le conectamos una bombilla de 3 V,

esta se funde. Para evitar que se funda, podemos poner

una resistencia en serie con la bombilla para que «se que-

de» con los 6 V que nos sobran. De esta forma, solo le lle-

garán 3 V a nuestra bombilla.

¿Qué valor debe tener esta resistencia? Sabiendo que la in-

tensidad que circula por la lámpara es de 0,2 A, al ser un

circuito en serie, la intensidad que circulará por nuestra re-

sistencia también será de 0,2 A. Aplicando la ley de Ohm:

R � → R � � 30 �

Comprobamos con el polímetro que el voltaje en la bombi-

lla no excede de 3 V después de colocar en serie la resis-

tencia adecuada.

6 V

0,2 A

VI

9 V

3 V

30 �

Esquema de una resistenciacerámica.

ENSAYO: usar resistencias para no fundir bombillas

Las resistencias llevan impresos unos

códigos de colores para identificar su valor

en ohmios. En este caso:

• 1.er color � 1.a cifra � 5

• 2.o color � 2.a cifra � 6

• 3.er color � Multiplicador � 4

• 4.o color � Tolerancia � �10 %

El valor es: 560 000 � �10 %.

1 2 3 4

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Los PROCEDIMIENTOS son secciones en la que se explican de forma clara y ordenada con instrucciones concisas, los procedimientos tecnológicos. Una herramienta imprescindible en un texto de Tecnologías, sobre todo en las unidades dedicadas a las nuevas tecnologías y al manejo del ordenador.

En ocasiones es importante ejemplificar la resolución de ejercicios numéricos,de forma que el alumno repase las destrezas matemáticas necesarias. Todo esto se trabaja en la sección EJEMPLO RESUELTO.

La atención a la seguridad en el aula taller es un aspecto muy importantedentro del currículo de tecnología. Por ello hemos señalado con un iconoaquellas situaciones o manipulaciones que requieran una especial atenciónpor parte del alumnado.

Sin olvidar el carácter básicamente procedimental de esta materia, el tratamiento de las ACTIVIDADES de «lápiz y papel» tiene especialimportancia en este texto, de forma que el alumno sea capaz de resolvercuestiones tecnológicas a través de cálculos o con la reflexión de los contenidos. Para ello, ademásde las actividades presentes en el interior de la unidad,que resultan de la aplicación directa de los contenidosestudiados, se presentan dos páginas al final de la unidad en las que hemos clasificado las actividades en función de las destrezas que queremos conseguir.

• Aplicación de contenidos. Un repertorio de cuestiones sobre los contenidos más destacadosde la unidad.

• Actividades prácticas. Ejercicios numéricos y aplicaciones prácticas de los contenidos.

• Análisis de objetos. El análisis de objetos es una destreza básica en tecnología. En caso de las nuevas tecnologías, por ejemplo, se analizanelementos que aparecen en la pantalla del ordenador: botones, ventanas...

• Investigación. Además de conocer, el alumno debe indagar en su entorno. Esto es lo que proponen nuestras actividades de investigación.

Tecnología es una materia que está íntimamente ligada a la vida cotidiana y a la sociedad. En este sentido, hemos recogido, al final de la unidad, en la sección llamada Rincón de la lectura, una serie dedocumentos de estilo periodístico y curiosidadesaplicadas directamente a algún aspecto cotidiano. Parareforzar la contribución de esta materia a la competencia lingüística, se proponen unas actividades de explotación de las lecturas.

En cuanto al diseño, debemos destacar el ordeny la claridad. Para ello:

• Las ilustraciones están rotuladas con «bocadillos»para comprender mejor cada una de sus partes.

• Los dibujos son rigurosos, pero omiten el fríotecnicismo: son unos buenos esquemas.

• Las diferentes secciones están claramentediferenciadas.

En relación con la presencia de nuevas tecnologías, en la última página de cada unidad se muestran, con un breve comentario, algunas direcciones web que, no solamente amplían contenidos, sino que refuerzan los estudiados mediante elementos interactivos cuando ello es posible.

16

PROCEDIMIENTO

1. CÓMO SOLDAR

Terminal del componente

Terminal del componente

Bobina de estaño Soldadura

de estaño

Placa decircuito impreso

Punta del soldador

Placa de circuito impreso

Punta del soldador

1. En primer lugar, introducir los terminales de los componentes en los taladros.

2. A continuación, precalentar el terminal unos segundos con la punta del soldador.

3. Acercar la bobina de estaño, sin que toque la punta del soldador. Con el calor, el metal se funderápidamente.

En el taller se pueden utilizar las placas perforadas o Protoboard. Se insertan los terminales de los cables y las patillas de los componentes en los agujeros, y se sueldan por detrás.

4. Procurar que la soldadura sea más gruesa por la base, es decir, que tenga forma de cono.

CÓMO MONTAR UN CIRCUITO ELECTRÓNICO

Desoldador

Placa Protoboard. Los agujeritos están conectados eléctricamente.Soldadoreléctrico

SEGURIDAD

• El soldador trabaja conectado a una tensión de 230 V.

• La punta del soldador alcanza unos 240 ºC. ¡Cuidado con las quemaduras!

• Deposítalo en un soporte establesiempre que no lo uses.

35

29. � ¿Qué nombre reciben los tres terminales de un tran-sistor?

30. � ¿Qué es la ganancia de corriente?

31. � � � Explica los estados posibles de funcionamien-to de un transistor.

Aplicaciones prácticas

32. � � En el transistor de un circuito tenemos una co-rriente de base de 30 mA. Suponiendo que está traba-jando en la zona activa, calcula cuál será la intensidaden el colector.

33. �� Reflexiona: ¿qué componentes de los que hemosvisto podríamos emplear para fabricar un termostatoque encienda la calefacción cuando la temperatura seainferior a 15 °C?

34. � ¿Qué resistencia tiene el potenciómetro de la figu-ra si la intensidad que circula por el circuito es de 0,5 A?

35. � � � Diseña un circuito que permita poner en mar-cha un motor cuando la temperatura es inferior a 30 °C.

36. � � � Identifica los componentes del siguiente cir-cuito.

37. �� Observa el siguiente circuito y contesta:

a) ¿Qué elementos aparecen en el circuito? Identificalos símbolos.

b) A temperatura ambiente, la resistencia de la NTC esmuy alta. ¿Lucirá entonces la bombilla?

c) ¿Qué ocurre cuando aumenta la temperatura? ¿Cómo variará la resistencia de la NTC?

d) Con el potenciómetro podemos variar la temperatu-ra a la cual se encenderá la bombilla. Si ajustamosel potenciómetro con una resistencia muy alta, ¿cómo deberá variar la temperatura para que la bom-billa se encienda?

e) ¿Y si ajustamos el potenciómetro con una resisten-cia muy baja?

f) ¿Cuál es la misión de la resistencia de 1 k� en el cir-cuito?

38. � Mide la resistencia de un diodo con un polímetro.Ahora da la vuelta al diodo y vuelve a medir. ¿Es dife-rente el valor medido? Razona la respuesta.

Análisis de objetos

39. �� Coge un transistor e identifica el colector, la basey el emisor. Intenta averiguar con ayuda del polímetrosi se trata de un NPN o un PNP. (Pista: un transistorse puede asemejar a dos diodos unidos por la base.)

Investigación

40. � � Hace pocos años se descubrieron unos materia-les que se llaman superconductores. Haz un informe desus características principales y explica por qué aún notienen muchas aplicaciones en electrónica.

0,5 A4,5 V

�t1 k�

Aplicación de contenidos

20. � � � Toma varias resistencias de valores diferentesy, ayudándote del óhmetro del polímetro, completa elsiguiente cuadro:

21. �� Para el circuito de la siguiente figura, indica cuán-do circulará más intensidad a través de la LDR, de díao de noche.

22. � � Calcula la potencia que está disipando un diodode silicio polarizado directamente por el que está circu-lando una intensidad de 50 mA. (Recuerda que la ten-sión umbral en estos diodos es de 0,7 V.)

23. � � Queremos conectar una pila de 4,5 V a un diodoLED cuya tensión de trabajo es de 2 V. Calcula cuál debe ser el valor de la resistencia introducida en el cir-cuito para que la intensidad no exceda de 20 mA.

24. � Indica si se encienden las lámparas o no, y di por qué.

25. � ¿A qué componentes electrónicos corresponden lossiguientes símbolos?

26. � ¿Por qué razón no debes tocar los terminales de uncondensador?

27. � � � Los intermitentes de un automóvil llevan con-densadores. Intenta explicar cómo funcionan.

28. �� Explica cómo funciona este circuito y para quésirve.

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Actividades

Código de colores

Valornominal

Tole-rancia

Valormedio

Dentrotolerancia

Sí/No

Noche

Día

No llega luz

a) b)

a) b) c)

d) e) f)

c) d)

e) f)

g) h)

a)

b)

TEXTO C

¿Por dónde van los electrones?La electrónica hace posible que funcionen televisores, equipos de música, calcula-doras, teléfonos móviles, ordenadores, mandos a distancia y muchos otros apara-tos más. Pero, ¿qué es la electrónica? Si tanto electricidad como electrónica estánbasadas en el movimiento de electrones, entonces ¿en qué se diferencian?

La respuesta es sencilla. Hasta ahora, habías visto que para que circule una corrien-te de electrones necesitábamos un material conductor, generalmente un metal. Perolos electrones son capaces de moverse en el vacío o en otros materiales llamadossemiconductores. Cuando construimos aparatos que contienen semiconductores oque hacen circular electrones a través del vacío, hablamos de electrónica.

También puedes diferenciar la electricidad de la electrónica por el fin para el queson utilizadas. Mientras que la electricidad se emplea fundamentalmente parausos energéticos (dar luz, calor, movimiento a máquinas), la electrónica se utilizasobre todo para controlar aparatos y procesar información.

TEXTO D

Una resistencia en nuestra cámara¿Crees que nunca has utilizado una resistencia LDR?Pues seguramente estás equivocado, porque práctica-mente todas las cámaras fotográficas incorporan estoscomponentes. Las cámaras fotográficas modernas soncapaces de medir la cantidad de luz que necesitan paratomar una fotografía sin que esté demasiado clara odemasiado oscura. ¿Sabes cómo lo hacen? Utilizando

células fotoeléctricas y resis-tencias cuyo valor varía se-gún la cantidad de luz reci-bida, como las LDR que hasestudiado en esta unidad.

En las cámaras modernastodo funciona de maneraelectrónica. Cuando pulsa-mos el botón, estas resisten-cias y otros componentespermiten calcular el tiempode exposición para exponercorrectamente la toma. La orden se transmite despuésa los dispositivos mecánicos que permiten que la luzincida en la película (cámaras analógicas) o en el chipCCD (cámara digital).

39

• PROCESADORES PARA ORDENADORES

http://www.intel.com/espanol

En esta web encontrarás información detallada sobre los chips más complejos: los microprocesadores de los ordenadores.

• ELECTRÓNICA MUSICAL

http://www.roland.es

Información sobre sintetizadores e informática musical. Con imágenes, vídeo y demostraciones de audio mostrando la capacidad de los modernos sintetizadores.

WWW

ACTIVIDADES

A 1. ¿Qué queremos decir con la expresión … ahorase está alcanzando ya el límite físico, referida a la elaboración de circuitos integrados?

2. ¿Existe algún límite para el tamaño de los aparatoselectrónicos, además del que viene impuesto por la imposibilidad de fabricar componentes más pequeños? ¿Cuál? Pon algún ejemplo.

B 3. ¿Qué ventajas aporta el sintetizador en el mundo de la música frente a otrosinstrumentos «tradicionales», como un violín?

C 4. ¿Por dónde circulan los electrones en un aparato electrónico?

D 5. ¿Cómo funciona el sistema de medición de luzde una cámara fotográfica? ¿Qué componenteselectrónicos resultan fundamentales?

TEXTO A

Circuitos muy integrados

¿Sabes cuántos transistores hay en un microprocesa-dor moderno como los que tienen los ordenadoresque utilizamos en nuestra casa o en el centro de ense-ñanza? Decenas de millones.

Esta integración de los componentes en los circuitoselectrónicos ha hecho posible construir aparatos elec-trónicos más y más pequeños. La evolución ha sidorapidísima: el primer circuito integrado se desarrollóa mediados del siglo XX y ahora se está alcanzando yael límite físico. ¡No caben más transistores en tan pocoespacio!

Por eso se piensa en nuevos ordenadores cuyo nom-bre nos hace pensar en novelas de ciencia ficción: sonlos ordenadores cuánticos.

En muchos aparatos electrónicos, como los teléfonosmóviles, el límite no viene impuesto ya por la tecno-logía..., sino por el tamaño de los dedos de la personaque usa la calculadora o el ordenador.

TEXTO B

La electrónica también es arte

¿Has tocado música alguna vez en un órgano electró-nico? Entonces habrás comprobado que la elec-trónica se ha introducido en todos los aspectos denuestra sociedad, incluso en el mundo del arte.

El sintetizador ha sido el invento clave. Se fue in-troduciendo en muchas bandas de música en lasúltimas décadas del siglo XX. Hoy es un instru-mento imprescindible para la música moderna.

Este dispositivo permite generar sonidos variadosa partir de circuitos electrónicos. En cualquier ór-gano, por ejemplo, podemos reproducir sonidosparecidos al de un piano, una trompeta, una guita-rra, carcajadas, aplausos... La lista es interminable.

Cuando se unen el ingenio de los artistas con losavances técnicos de los modernos sintetizadores,nuestros oídos lo agradecen.

Oblea de silicio. Escultura realizada con componenteselectrónicos. Japón.

RINC

ÓNDE

LALE

CTUR

A

38

Avispa con chip.Aumento de

microscopio.

«La revolución industrialenseñó al hombre a aplicar y controlar una fuerzafísica mayor que la de susmúsculos; del mismo modo, la electrónica ha incrementado su poderíointelectual»ROBERT NOYCE, ingeniero

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CCoommppeetteenncciiaa eenn eell ccoonnoocciimmiieennttoo yy llaa iinntteerraacccciióónn ccoonn eell mmeeddiioo ffííssiiccoo

Esta materia contribuye a la adquisición de esta competencia mediante el conocimiento y comprensión de objetos, procesos, sistemas y entornos tecnológicos y a través del desarrollo de destrezas técnicas y habilidades para manipular objetos con precisión y seguridad. La interacción con un entorno en el que lo tecnológico constituye un elemento esencial se vefacilitada por el conocimiento y utilización del proceso de resolución técnica de problemas y su aplicación para identificar y dar respuesta a necesidades, evaluando el desarrollo del proceso y sus resultados. Por su parte, el análisis de objetos y sistemas técnicos desde distintos puntos de vista permite conocer cómo han sido diseñados y construidos, los elementos que los forman y su función en el conjunto, facilitando el uso y la conservación. Es importante, por otra parte, el desarrollo de la capacidad y disposición para lograr un entorno saludable y una mejora dela calidad de vida, mediante el conocimiento y análisis crítico de la repercusión medioambiental de la actividad tecnológica y el fomento de actitudes responsables de consumo racional.

AAuuttoonnoommííaa ee iinniicciiaattiivvaa ppeerrssoonnaall

Esta materia se centra en el modo particular para abordar los problemas tecnológicos y en mayormedida los que se fomenten para enfrentarse a ellos de manera autónoma y creativa, se incide en la valoración reflexiva de las diferentes alternativas y se prepara para el análisis previo de las consecuencias de las decisiones que se toman en el proceso.

Las diferentes fases del proceso contribuyen a distintos aspectos de esta competencia: el planteamiento adecuado de los problemas, la elaboración de ideas que son analizadas desde distintos puntos de vista para elegir la solución más adecuada; la planificación y ejecucióndel proyecto; la evaluación del desarrollo del mismo y del objetivo alcanzado; y por último, la realización de propuestas de mejora. A través de esta vía se ofrecen muchas oportunidades para el desarrollo de cualidades personales como la iniciativa, el espíritu de superación, la perseverancia frente a las dificultades, la autonomía y la autocrítica, contribuyendo al aumentode la confianza en uno mismo y a la mejora de su autoestima.

TTrraattaammiieennttoo ddee llaa iinnffoorrmmaacciióónn yy llaa ccoommppeetteenncciiaa ddiiggiittaall

El tratamiento específico de las tecnologías de la información y la comunicación, integrado en esta materia, proporciona una oportunidad especial para desarrollar esta competencia.

Se contribuirá al desarrollo de esta competencia en la medida en que los aprendizajes asociadosincidan en la confianza en el uso de los ordenadores, en las destrezas básicas asociadas a un uso suficientemente autónomo de estas tecnologías y, en definitiva, contribuyan a familiarizarsesuficientemente con ellos. En todo caso, están asociados a su desarrollo los contenidos que permiten localizar, procesar, elaborar, almacenar y presentar información con el uso de la tecnología. Por otra parte, debe destacarse en relación con el desarrollo de esta competenciala importancia del uso de las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta de simulación de procesos tecnológicos y para la adquisición de destrezas con lenguajesespecíficos, como el icónico o el gráfico.

Contribución de la materia a la adquisición de las competenciasbásicas

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CCoommppeetteenncciiaa ssoocciiaall yy cciiuuddaaddaannaa

La contribución a la adquisición de la competencia social y ciudadana en lo que se refiere a las habilidades para las relaciones humanas y al conocimiento de la organización y funcionamiento de las sociedades vendrá determinada por el modo en que se aborden los contenidos, especialmente los asociados al proceso de resolución de problemas tecnológicos. El alumno tiene múltiples ocasiones para expresar y discutir adecuadamente ideas y razonamientos, escuchar a los demás, abordar dificultades, gestionar conflictos y tomardecisiones, practicando el diálogo, la negociación, y adoptando actitudes de respeto y toleranciahacia sus compañeros. Al conocimiento de la organización y funcionamiento de las sociedadescolabora la materia de Tecnología desde el análisis del desarrollo tecnológico de las mismas y su influencia en los cambios económicos y de organización social que han tenido lugar a lo largode la historia de la humanidad.

CCoommppeetteenncciiaa mmaatteemmááttiiccaa

El uso instrumental de herramientas matemáticas, en su dimensión justa y de manera fuertementecontextualizada, contribuye a configurar adecuadamente la competencia matemática, en la medidaen que proporciona situaciones de aplicabilidad a diversos campos, facilita la visibilidad de esasaplicaciones y de las relaciones entre los diferentes contenidos matemáticos y puede, según comose plantee, colaborar a la mejora de la confianza en el uso de esas herramientas matemáticas.

Algunas de ellas están especialmente presentes en esta materia como la medición y el cálculo de magnitudes básicas, el uso de escalas, la lectura e interpretación de gráficos, la resolución de problemas basados en la aplicación de expresiones matemáticas, referidas a principios y fenómenos físicos, que resuelven problemas prácticos del mundo material.

CCoommppeetteenncciiaa eenn ccoommuunniiccaacciióónn lliinnggüüííssttiiccaa

La contribución a la competencia en comunicación lingüística se realiza a través de la adquisiciónde vocabulario específico, que ha de ser utilizado en los procesos de búsqueda, análisis, selección,resumen y comunicación de información. La lectura, interpretación y redacción de informes y documentos técnicos contribuye al conocimiento y a la capacidad de utilización de diferentestipos de textos y sus estructuras formales.

CCoommppeetteenncciiaa aapprreennddeerr aa aapprreennddeerr

A la adquisición de la competencia de aprender a aprender se contribuye por el desarrollo de estrategias de resolución de problemas tecnológicos, en particular mediante la obtención,análisis y selección de información útil para abordar un proyecto.

Por otra parte, el estudio metódico de objetos, sistemas o entornos proporciona habilidades y estrategias cognitivas y promueve actitudes y valores necesarios para el aprendizaje.

CCoommppeetteenncciiaa aarrttííssttiiccaa yy ccuullttuurraall

La materia de Tecnología también contribuye a la consecución de la competencia artística y cultural; los proyectos tecnológicos deben tener en cuenta el aspecto estético. Las obras de arte,principalmente en el caso de la arquitectura y de la escultura, se basan en el distinto tratamientode los materiales, y en su construcción es necesario el conocimiento del bloque de estructuras. Así, el conocimiento por parte del alumnado de estas características técnicas hace que valoremucho más la obra de arte.

Por otra parte, los bloques relacionados con la expresión gráfica (dibujo y tratamiento gráfico con la ayuda del ordenador) contribuirán también a desarrollar esta competencia.

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Índice de la Guía del profesorUNIDAD PROGRAMACIÓN DE AULA FICHAS DE REFUERZO

1ElectrónicaPágina 23

2ElectrónicadigitalPágina 83

3Tecnologíade la comunicaciónPágina 117

• Mapa de contenidos• Objetivos• Contenidos• Educación en valores• Competencias que se trabajan• Criterios de evaluación• Solucionario



• Los relés 30• Los relés. Circuitos de control

y de potencia 32• Asociación de condensadores 33• Carga y descarga

de un condensador 34• Circuitos temporizadores 36• Los transistores bipolares.

Constitución y simbología 38• Los transistores bipolares NPN 39• Los transistores bipolares NPN.

Parámetros en montaje EC 40• Los transistores bipolares NPN.

Funcionamiento en montajes EC 41

• Boole, formas canónicasy puertas lógicas 90

• Ondas transversales y longitudinales 126

• La longitud de onday la frecuencia de las ondas 128

• Velocidad de transferenciade datos 129

4Control y robóticaPágina 147


• Simbología 152• Circuitos de robots 153

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FICHAS DE AMPLICACIÓN EVALUACIÓN CONTENIDOS PARA

SABER MÁS...

• Los condensadores. Constitución 42• Los relés. Efecto memoria 44• Los relés. Oposición a la conexión

y a la desconexión 46• El diodo Zener 50• Transistores bipolares NPN I. 53• Transistores bipolares NPN II. 54 • Transistores bipolares NPN III 56 • Transistores bipolares NPN IV. 57 • Cuestiones sobre transistores 58• Soluciones a las cuestiones 60• En la Red 63• Control de herramientas 64

• Actividades sobre lógica digital 94• Puertas lógicas 97• En la Red 99

• Voz sobre IP 130• En la Red 131

• Evaluación 65• Autoevaluación 66• Soluciones 67



• Bases de la electrónica 69• ¿Cómo funcionan los diodos? 70• ¿Cómo funcionan

los transistores? 72• Sensores de contacto:

Los bumpers 74• Proyectos con relés I.

Control de un paso a nivel 76• Proyectos con relés II.

Microbot fugitivo 78• Del electrón al transistor 81

• La segunda forma canónica 104• Minimización de funciones

lógicas 105• Implementación de funciones

lógicas con puertas NAND 108• Implementación de funciones

lógicas con puertas NOR 110• Sistemas numéricos 112• Álgebra binaria 114• Software didáctico para simular

circuitos digitales 115

• Distintos medios: distintoscontenidos 135

• ¿Cómo apareció la escritura? 136• Comunicación a distancia

en tiempo real 138• ¿Cómo funciona el teléfono? 139• Ondas periódicas 140• Ondas armónicas 142• ¿Cómo son las comunicaciones

inalámbricas? 143• Espectro de una señal.

Ancho de banda 144

• Domótica 154• Robots humanoides 155• Robot nocturno 156• En la Red 157


• ¿Dónde hay automatismos? 162• ¿Para qué se usan los robots? 164

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■ TTEECCNNOOLLOOGGÍÍAASS DDEE LLAA IINNFFOORRMMAACCIIÓÓNN . . . . . . . . . . Página 279•• Bloque A. Internet. Google Earth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Página 280

Índice de la Guía del profesorUNIDAD PROGRAMACIÓN DE AULA FICHAS DE REFUERZO

5Control por ordenadorPágina 167


• Interpretación de una secuenciade control 174

• Varias acciones de control 175• Montaje y control

de un semáforo 176• Montaje y control de un motor

y timbre 177

6Neumática e hidráulicaPágina 205


• Problemas de neumáticae hidráulica 211

7InstalacionesPágina 235


• Las instalaciones en tu hogar 241• Las instalaciones en tu ciudad 242• Gastos en instalaciones 243• Actividades sobre instalaciones 244

8Historia de la TecnologíaPágina 261


• Leonardo da Vinci 266• Inventos 268

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•• Bloque B. Correo electrónico con Outlook Express . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Página 285

•• Bloque C. Correo electrónico con Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Página 301

•• Guía de uso general de Kalipedia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Página 315

FICHAS DE AMPLIACIÓN EVALUACIÓN CONTENIDOS PARA SABER MÁS...

• Casa inteligente-domótica 178• Robots 179• En la Red 180


• ¿Para qué sirvenlos organigramas? 184

• ¿Cómo se elaboran programassencillos en BASIC? 186

• Lenguajes de programación:ROBOLAB 188

• Lenguajes de programación:ROBOLAB: modo PILOT 190

• Lenguajes de programación:ROBOLAB: modo INVENTOR 193

• Microcontroladores 196• Ejemplos de microcontroladores 197• La programación

de los microcontroladores 198• Microcontroladores. Diagramas

de flujo 199• Cuestiones sobre

microcontroladores 202

• Cálculos con cilindros neumáticos 215• En la Red 217


• Simbología oleohidráulicay neumática 222

• GRAFCET 224• Válvulas neumáticas especiales 225• Introducción

a la electroneumática: electroválvulas 226

• Interferencia de señales neumáticas 228

• Principios físicos: ecuaciónde Bernoulli y efecto Venturi 230

• Formulario de neumática 232• Formulario de hidrodinámica 233

• Instalación de televisiónen una vivienda 245

• Conexión de un cablea una clavija con toma de tierra 246

• Más actividades sobre instalaciones 247• En la Red 248


• ¿Cómo funcionanlas instalaciones de una casa? 252

• Nuevas tecnologías, nuevas instalaciones 254

• La factura eléctrica 256• La instalación del agua 257• Instalaciones eléctricas 258• Grados de electrificación

de una vivienda. Calefacción 259

• Aportaciones de Leonardo da Vinci 269

• En la Red 270


• ¿Cómo ha afectado la tecnologíaal medio ambiente? 274

• ¿Cómo puede ayudarla tecnología a solucionarproblemas medioambientales? 276

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Los CDLa Guía del profesor se acompaña de un conjunto de CD.

11.. PPRROOGGRRAAMMAACCIIÓÓNN DDEE AAUULLAA YY DDOOCCUUMMEENNTTOOSS AADDMMIINNIISSTTRRAATTIIVVOOSS

Se proporciona un CD con la pprrooggrraammaacciióónn ddee aauullaa de la materia.

La sección de ddooccuummeennttooss aaddmmiinniissttrraattiivvooss contiene:

• DDooccuummeennttooss ooffiicciiaalleess ppuubblliiccaaddooss eenn eell BBOOEE, así como los vínculos (páginasweb) a cada una de las Consejerías de las distintas Comunidades Autónomas.

• Una colección de 6600 ppllaannttiillllaass ppaarraa llaa ggeessttiióónn aaddmmiinniissttrraattiivvaa ddeell cceennttrroo,departamentos y tutorías (por ejemplo, Comunicación de falta de asistencia a clase, Carta de cita a los padres, etc.).

22.. GGUUÍÍAA DDIIGGIITTAALL

Se proporciona la GGuuííaa eenn ffoorrmmaattoo ppddff, a fin de que se pueda imprimir con facilidad, lo que permite evitar la tarea engorrosa de hacer fotocopias.

33.. RREECCUURRSSOOSS MMUULLTTIIMMEEDDIIAA

RReeccuurrssooss ddee iinnffoorrmmááttiiccaa ppaarraa ttrraabbaajjaarr eenn eell aauullaa..

Numerosas actividades para trabajar los temas de informática como:

• Vídeos descriptivos y con locución.

• Películas flash con instrucciones para trabajar con todos los programas: simuladores de circuitos electrónicos, neumáticos e hidráulicos.

• Resolución de las actividades y proyectos del libro del alumno.

¡Todas las actividades, prácticas y vídeos se pueden trabajar desde el sistema operativo LLiinnuuxx y desde WWiinnddoowwss!

Además, en este CD se incluye el sistema operativo Linux en formato Live-CD.Esto permitirá utilizar el sistema Linux sin necesidad de realizar ningunainstalación.

Guía digital

TECNOLOGÍA4.o ESO

Recursosmultimedia

TECNOLOGÍA4.o ESO

Programacionesde aula

Documentosadministrativos

TECNOLOGÍA4.o ESO

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CCOONNTTEENNIIDDOO DDEELL CCDD--RROOMM

El CD-ROM contiene los siguientes elementos:• Archivos multimedia de apoyo para la resolución de las actividades.

– Vídeos descriptivos y con locución sobre hardware y mantenimiento.– Películas flash con instrucciones sobre simuladores de circuitos electrónicos,

neumáticos e hidráulicos.• Aplicaciones disponibles:

– OpenOffice.org.– Diccionarios de español.

• Visores y plugins de Macromedia Flash.

CD-ROM multimedia

11.. OORRDDEENNAADDOORR EENNCCEENNDDIIDDOO CCoonn eell ssiisstteemmaa ooppeerraattiivvoo WWiinnddoowwss::• Si está activado el autoarranque, automáticamente se abrirá el navegador

con una página web de inicio que da acceso a todos los contenidos delCD-ROM.

• Si el autoarranque no está activado, será necesario ejecutar el archivo iinn--ddeexx..hhttmm desde el EExxpplloorraaddoorr ddee aarrcchhiivvooss.Mi PC → explorar → Index.htm (doble clic).

Para trabajar con el paquete MMiiccrroossoofftt OOffffiiccee instalado en el equipo, elegi-mos los documentos de Excel para realizar las prácticas.

CCoonn eell ssiisstteemmaa ooppeerraattiivvoo LLiinnuuxx iinnssttaallaaddoo eenn eell eeqquuiippoo::Habitualmente, los equipos con Linux ya instalado también incorporan elpaquete OOppeennOOffffiiccee..oorrgg, por lo que no será necesaria ninguna instalaciónadicional para comenzar a trabajar.Si el autoarranque no está operativo, será necesario ejecutar de nuevo elarchivo iinnddeexx..hhttmm, y se abrirá el navegador mostrando los contenidos delCD-ROM.Para trabajar con el paquete OOppeennOOffffiiccee..oorrgg, utilizaremos los documentoscon extensión ssxxcc, incluidos en el CD-ROM. Si no es así, debemos instalar elpaquete OOppeennOOffffiiccee..oorrgg desde el CD-ROM.

22.. OORRDDEENNAADDOORR AAPPAAGGAADDOO El ordenador arrancará automáticamente desde el CD con una versión de Li-nux. Para ello, en algunas ocasiones puede ser necesario modificar la se-cuencia de arranque del ordenador, entrando en la BIOS del sistema.

El CD-ROM que proporcionamos puede utilizarse de diferentes maneras, en función del sistemaoperativo instalado en el ordenador. En el siguiente cuadro resumimos las diferentes posibilidades:

Los archivos proporcionados en el CD-ROM también pueden emplearse si tenemos instalado en el equipo el paquete Star Office.

19

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20

IINNIICCIIOO CCOONN SSIISSTTEEMMAA OOPPEERRAATTIIVVOO WWIINNDDOOWWSS

El CD-ROM de Tecnología 4.º ESO está configurado para reproducirse automáticamente una vez que se ha introducido en su unidad lectora. En el caso de que su equipo no permita este tipo de arranque deberá seguir los siguientes pasos:1. Abrir «Mi PC».2. Hacer doble clic sobre el icono de la unidad lectora.Esperar a que se cargue la página de inicio y, unos segundos después, se cargará el índice de las actividades incluidas en el CD-ROM.

IINNIICCIIOO CCOONN SSIISSTTEEMMAA OOPPEERRAATTIIVVOO LLIINNUUXX

El acceso a los materiales incluidos en el CD se debe realizar siguiendo los siguientes pasos:1. Ejecutar Konqueror.2. Acceder a /mnt/cdrom.3. Hacer doble clic sobre /mnt/cdrom/index.htm.

UUTTIILLIIZZAACCIIÓÓNN

Si no se visualizan los archivos multimedia, debe instalar en el ordenador los plugins adecuados. Estos se pueden instalar automáticamente desde el CD-ROM.

Para acceder a cualquier actividad deberemos entrar en la página del ÍÍnnddiiccee y hacer clic en el título de la actividad.

Una vez dentro de cada aaccttiivviiddaadd se nos ofrece un menú de navegación para desplazarnos de un lugar a otro.

Los archivos para realizar las actividades y las aplicaciones se encuentran agrupados en la parte final del Índice. Para acceder a estos ficheros solo tenemos que hacer clic en su nombre.

Salir de la actividad Actividad Actividad siguiente

Índice Ir a la actividad

PPaarraa ccuuaallqquuiieerr dduuddaa oo ccuueessttiióónn rreellaa--cciioonnaaddaa ccoonn eell ffuunncciioonnaammiieennttooyy llaass aapplliiccaacciioonneess ddeell CCDD::

ccddtteeccnnoollooggiiaa@@ssaannttiillllaannaa..eess

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21

El uso de simuladores es un contenido esencial cuando se abordan contenidos relacionados con la electrónica, la neumática o la hidráulica. En el CD hemos incluido algunos archivos que nos permitirán trabajar con este tipo de circuitos. Para ello hemos elegido las aplicaciones siguientes:

• Simulación de circuitos electrónicos: CCrrooccooddiillee TTeecchhnnoollooggyy 33DD(http://www.crocodile-clips.com/crocodile/technology). Aunque está en inglés y es comercial, existe una versión Demo que nos permitirá trabajar durante 30 días antes de comprarlo.

• Simulación de circuitos neumáticos: FFlluuiiddSSIIMM (http://www.fluidsim.de/index_e.htm).

• Simulación de circuitos hidráulicos: FFlluuiiddSSIIMM HHiiddrrááuulliiccaa(http://www.fluidsim.de/index_e.htm).

FFOORRMMAATTOO LLIIVVEE--CCDD

Este formato se caracteriza por incluir un sistema operativo que permite emplear los recursos de hardware de un ordenador ssiinn nneecceessiiddaadd ddee eeffeeccttuuaarr nniinngguunnaa iinnssttaallaacciióónn.

Si deseamos ejecutar el CD-ROM en formato LIVE-CD, deberemos tener configurada la BIOS para que el sistema comience la búsqueda de los archivos de arranque del sistema operativo en la unidad de CD-ROM. Para ello se pueden seguir los siguientes pasos:

1. Reiniciamos el ordenador.

2. Durante el proceso de arranque, antes de que se cargue el sistema operativo, elegimos la opción mostrada en la pantalla para acceder a la secuencia de arranque del sistema (habitualmente aparece el mensaje Press Del to enter SETUP, por lo que debemos pulsar la tecla Suprimir). Ante cualquier duda, consultaremos siempre el manual del equipo.

3. Elegimos el CD-ROM como primera unidad de arranque para que el ordenador empiece a funcionar desde el CD-ROM antes de cargar el sistema operativo instalado en el disco duro.

4. Salimos de la BIOS guardando los cambios. La próxima vez que el ordenador empiece a funcionar, si existe un CD-ROM con un sistema operativo, se ejecutará. Si no, se cargará el sistema operativo desde el disco duro, como es habitual.

Una vez realizadas estas acciones, para arrancar con la versión de Linux que proporcionamos en el CD-ROM, procedemos del siguiente modo:

1. Introducimos el CD-ROM en la unidad lectora.

2. Apagamos el equipo.

3. Encendemos el equipo.

4. Esperamos a que el sistema operativo configurado en el CD-ROM arranque su ordenador.

IMPORTANTE: Cuando un ordenador arranca desde un CD-ROM con este formato, no está permitida la escritura en ninguna unidad de disco, de manera que no se podrán guardar los trabajos realizados para volver a utilizarlos en el futuro a menos que arranquemos el equipo con una memoria portátil (tipo pendrive) conectada a un puerto USB.

Una vez que el ordenador ha arrancado, accedemos a un escritorio KDE e inmediatamente se ejecuta el navegador para mostrarnos el Índice con los materiales incluidos en el CD-ROM. Tras elegir la opción de acabar la sesión, la unidad de CD del ordenador se abrirá para extraer el CD si queremos arrancar el ordenador más adelante con el sistema operativo que esté instalado en el disco duro.

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NNoottaass

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23� TECNOLOGÍA 4.° ESO � MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. �

1 Electrónica

• Repasar los conocimientos básicos sobre el funcionamiento de los circuitos eléctricos.

• Recordar la función y magnitud de resistencias fijasy variables.

• Identificar los componentes necesarios para montarun circuito electrónico que cumpla una determinadafunción.

• Conocer el papel que desempeñan los diferentescomponentes de un circuito electrónico:resistencias, condensadores, transistores, diodos…

• Montar circuitos utilizando relés.

• Conocer los estados de funcionamiento de un transistor y ser capaz de analizar circuitoselectrónicos dotados de transistores, a fin de calcular las magnitudes eléctricas fundamentales.

• Conocer en qué consiste el fenómeno de la amplificación de señales eléctricas en montajes basados en transistores.

• Saber cómo montar circuitos electrónicos sencillos.

• Aprender a utilizar un software de simulación de circuitos eléctricos y electrónicos.

OBJETIVOS

MAPA DE CONTENIDOS

se simulan con

ELECTRÓNICA

Componentes de circuitoselectrónicos

aplicaciones

informáticas

diseñar

circuitos

aprender

electrónica

• Resistencias fijas

• Resistencias variables:

– Potenciómetros

– LDR

– NTC y PTC

Semiconductores:

• Diodos

• Diodos LED

Condensadores Transistores

aparatos electrónicos

permiten

forman parte de

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24 � TECNOLOGÍA 4.° ESO � MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. �

• Componentes de los circuitos electrónicos: resistencias, condensadores, diodos y transistores.

• Asociación de resistencias. Tipos de resistencias. Resistencias variables.

• Funcionamiento de un condensador. Tipos de condensadores. Carga y descarga de un condensador.

• Funcionamiento del transistor. Uso del transistor como interruptor. Uso del transistorcomo amplificador.

• Semiconductores y diodos. Diodos LED.

• Construcción de circuitos impresos.

• Simuladores de circuitos.

• Analizar el papel desempeñado por diferentes tipos de resistencias en circuitoseléctricos y electrónicos.

• Utilizar el polímetro.

• Soldar componentes electrónicos en una placa.

• Construir circuitos impresos empleando el soldador y una placa.

• Montar circuitos electrónicos sencillos.

• Diseñar circuitos eléctricos y electrónicos con el software apropiado.

• Respeto de las normas de seguridad a la hora de utilizar el soldador.

• Interés por aprovechar las ventajas de los simuladores de circuitos.

• Cuidado por los componentes electrónicos. Precaución para no estropear los componentes de un circuito al conectarlos en unas condiciones que un determinado componente no puede soportar (elevado voltaje, por ejemplo).

• Reconocimiento de la importancia de los sistemas electrónicos en nuestra sociedad.

• Interés por descubrir las aplicaciones prácticas de la electrónica.

• Curiosidad por elaborar circuitos electrónicos, a fin de aplicarlos a una finalidadconcreta.

• Reconocimiento de la evolución que ha tenido la electrónica desde sus inicios y de la continua expansión que sufre para la creación de nuevos y mejores dispositivos.

CONCEPTOS

PROCEDIMIENTOS,DESTREZAS Y HABILIDADES

ACTITUDES

CONTENIDOS

PROGRAMACIÓN DE AULA1

1. Educación para la salud.La electrónica evoluciona con una sola finalidad: servir a las personas en la creación de dispositivos y sistemasque mejoren su vida. La evolución constante de los equipos y los perfeccionamientos en los mismos han servidopara crear elementos que ayudan al ser humano cuando ha perdido alguna función corporal. Así, se utilizanprótesis para personas sordas que, con el empleo de amplificadores adaptados al oído, les permiten recuperaren todo o en parte la función auditiva.

La investigación en el campo de la electromedicina avanza rápidamente para crear un dispositivo que conecte el ojo humano con conexiones cerebrales cuando se ha perdido la vista. También, en el caso de los discapacitados físicos por paraplejia o tetraplejia, existen medios como sillas integradas con múltiples funciones para recuperar movilidad y formar así parte activa de la sociedad.

EDUCACIÓN EN VALORES

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ÍNDICE DE FICHAS1. Los relés Refuerzo

2. Los relés. Circuitos de control Refuerzoy de potencia

3. Asociación de condensadores Refuerzo

4. Carga y descarga Refuerzode un condensador

5. Circuitos temporizadores Refuerzo

6. Los transistores bipolares. RefuerzoConstitución y simbología

7. Los transistores bipolares NPN Refuerzo

8. Los transistores bipolares NPN. RefuerzoParámetros en montaje EC

9. Los transistores bipolares NPN. RefuerzoFuncionamiento en montajes EC

10. Los condensadores. Constitución Ampliación

11. Los relés. Efecto memoria Ampliación

12. Los relés. Oposición a la Ampliaciónconexión y a la desconexión

13. El diodo Zener Ampliación

14. Transistores bipolares NPN I Ampliación

15. Transistores bipolares NPN II Ampliación

16. Transistores bipolares NPN III Ampliación

17. Transistores bipolares NPN IV Ampliación

18. Cuestiones sobre transistores Ampliación

19. Soluciones a las cuestiones Ampliación

20. En la Red Ampliación

21. Control de herramientas Ampliación

22. Evaluación Evaluación

23. Autoevaluación Evaluación

24. Soluciones Evaluación

25. Bases de la electrónica Contenidos para saber más…

26. ¿Cómo funcionan Contenidos paralos diodos? saber más…

27. ¿Cómo funcionan Contenidos para los transistores? saber más…

28. Sensores de contacto: Contenidos para los bumpers saber más…

29. Proyectos con relés. Contenidos para Control de un paso a nivel saber más…

30. Proyectos con relés. Contenidos para Microbot fugitivo saber más…

31. Del electrón Contenidos paraal transistor saber más…


1. Explicar el funcionamiento de un circuitoelectrónico, distinguiendo sus componentes.

2. Explicar con claridad el fenómeno de carga y descarga de un condensador.

3. Diseñar circuitos sencillos de control mediante relés.

4. Conocer el transistor, su funcionamiento y analizarla evolución de circuitos con transistores.

5. Montar circuitos con motores, condensadores y relés.

6. Montar circuitos con transistores y diodos.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

COMPETENCIAS QUE SE TRABAJANCompetencia para aprender a aprenderEl software de simulación requiere un proceso de autoaprendizaje. El tutorial de Crocodile 3D es excelente, aunque el programa está en inglés.

Autonomía e iniciativa personalLa introducción de software de simulación proporcionaa los alumnos autonomía durante el aprendizaje.

La aplicación indicará si hemos conectado mal algúncomponente y podremos comprobar elfuncionamiento del circuito sin necesidad de montarlo.

Competencia cultural y artísticaEn la sección Rincón de la lectura, en el epígrafe La electrónica también es arte se muestran algunascontribuciones de la electrónica al mundo del arte.

1

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SOLUCIONARIO1a) 1.ª raya → 1; 2.ª raya → 0; 3.ª raya → × 100;

4.ª raya → ± 2 %

Por tanto, el valor es de 1000 Ω ± 20 Ω.

b) 1.ª raya → 7; 2.ª raya → 5; 3.ª raya → × 1; 4.ª raya → ± 1 %

Por tanto, el valor es de 75 Ω ± 0,75 Ω.

c) 1.ª raya → 3; 2.ª raya → 6; 3.ª raya → × 1000;4.ª raya → ± 5 %

Por tanto, el valor es de 36 000 Ω ± 1800 Ω

Como en cada bombilla caen 2 V y la pila es de 12 V, la resistencia colocada debe provocar una caída de 8 V.

I ⋅ R = ΔV → R = = 20 Ω

Los potenciómetros siempre provocan cambios enla intensidad de la rama del circuito en la que seencuentran.

Cuando varios componentes están conectados enserie, caerá más tensión en aquel componente quepresente más resistencia al paso de la corriente.

La suma de los voltajes de los componentes seráigual al voltaje de la pila.

En este caso:

VT = VPotenc. + VBombilla = I ⋅ RPotenc. + I ⋅ RBombilla →

→ 10 = I ⋅ (RPotenc. + RBombilla) = 0,060 ⋅ (RPotenc. +

+ 60) → RPotenc. = − 60 = 106,6 Ω

Ahora:

VT = VLED + VR → VR = VT − VLED

Por tanto:

I ⋅ R = 9 − 2 = 7 → R = = 350 Ω

La resistencia comercial más próxima a este valores 330 Ω.

Normalmente el control que el usuario hace de losascensores es a través de pulsadores; así que de-bemos hacer uso del efecto memoria del relé.

Para subir a la primera planta, activaremos el pul-sador NA. Dicha pulsación quedará «memorizada»,el motor girará (subiendo el ascensor) hasta llegara la primera planta, donde un final de carrera (pul-sador NC) hará que el motor pare.

Si queremos bajar a la planta baja, pulsaremos elpulsador NC del circuito de control y, el relé de 2 circuitos de conmutación invertirá el sentidode giro del motor, haciendo que el ascensor des-cienda hasta que se active el otro pulsador NC (finde carrera) del circuito de potencia.

El patillaje es el siguiente:

Significa que el transistor puede estar en corte o ensaturación, pero no en activa.

La regulación mediante transistor es más precisa.

La bombilla se encenderá durante un intervalo detiempo. Justo el que tarda en descargarse el con-densador.

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,

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ΔV

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BC109

TIP121

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CB BE

E

3C

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Si enfrentamos a cierta distancia un láser con unsensor LDR podríamos diseñar un detector de pre-sencia. Cuando un objeto se interponga entre el lá-ser y el LDR, nuestro circuito detectará oscuridady, por tanto, presencia. Si lo que se interpone eshumo, conseguiríamos un detector de incendios.

Un circuito detector de luz podría activar una alar-ma sonora (por ejemplo, un zumbador) y servirde despertador.

Las resistencias LDR tienen muchas aplicaciones:

• Encendido automático de farolas en función dela luz solar.

• Detector de presencia en las puertas de los as-censores o en los garajes.

• Encendido de un reproductor DVD al descolgarunos cascos, etc.

Necesitarás dos microrruptores fin de carrera con-figurados como pulsadores normalmente cerradosy colocados en las partes inferior y superior de lapersiana.

El esquema eléctrico podría ser el siguiente:

Un detector de temperatura puede integrarse en elfuncionamiento de un frigorífico, en el equipo deaire acondicionado de una vivienda, en automóvi-les, en sistemas de detección de incendios, etc.

Dejará de sonar el timbre cuando la resistenciade los sensores aumente lo suficiente como paraque la intensidad de base que llega al transistor seademasiado baja como para ponerlo en activa o ensaturación.

En este caso, se trata de diseñar un circuito detec-tor de «sequedad». Es decir, cuando detecta se-quedad, se activa una bomba de llenado y, cuan-do detecta humedad, se para.

La particularidad de este circuito es que ahora elsensor de humedad se coloca entre la resistenciade base y el polo negativo de la pila.

Otra opción sería dejar la sonda entre la resisten-cia de base y el polo positivo y conectar el motor alotro contacto del conmutador del relé:

Respuesta práctica.

a) Al cerrar el interruptor, circula la corriente y elamperímetro marcará el valor de la intensidad.

b) Al variar la resistencia del potenciómetro, la ve-locidad de rotación del motor varía.

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La modificación es sencilla, simplemente hay queacoplar el circuito inversor del sentido de giro delmotor:

Actividad práctica. Recordar a los alumnos cómodeben realizar la medida antes de realizar la acti-vidad.

Cuando es de día, la LDR disminuye su resistenciay, por tanto, circula más intensidad. Es decir, dedía circula más intensidad.

La tensión umbral en un diodo de silicio es la ten-sión mínima necesaria para que el diodo actúe comoconductor en lugar de como interruptor abierto.

La potencia disipada será:

P = V ⋅ I = 0,7 ⋅ 0,050 = 0,035 W

Aplicamos las reglas de la asociación en serie deresistencias y la ley de Ohm:

VT = VLED + VR ; VR = VT − VLED

I ⋅ R = 4,5 − 2,5 → R = = 125 Ω

En el mercado podemos encontrar resistores de100 W que también nos servirán.

No, porque un diodo conectado en serie con la bom-billa se opone al paso de la corriente.

a) Sí, porque no ocurre lo anterior.

b) Sí.

c) Sí.

d) Sí.

e) Solo se encienda la bombilla de la derecha.

f) Se encienden las dos bombillas.

g) Sí.

De izquierda a derecha y de arriba abajo: LDR,resistencia variable con la temperatura, condensa-dor electrolítico, transistor bipolar PNP, diodo LEDy transistor bipolar NPN.

Porque puede encontrarse cargado y, entonces, sedescargaría a través de tu cuerpo.

Una posibilidad sería utilizar este circuito que per-mite el encendido intermitente de una bombilla trascerrar un interruptor una única vez.

Circuito de carga del condensador:

Circuito de descarga del condensador:

Es un circuito transformador de corriente alterna acorriente continua que utiliza un puente de diodospara rectificar la corriente y un condensador paradisminuir el rizado.

Los terminales se llaman base, colector y emisor.

Es lo que amplifica la corriente de base cuando eltransistor trabaja en activa.

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, ,

,I=

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SOLUCIONARIO1

F

FF

F

F

F

F F

FF

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1

El transistor bipolar tiene tres modos de funciona-miento:

a) En corte. Cuando el transistor no permite quepase nada de corriente entre colector y emi-sor. Se comporta como un interruptor abierto.

b) En activa. Cuando la corriente que deja pasar eltransistor entre colector y emisor es proporcio-nal a la que entre por su base.

c) En saturación. Cuando el transistor deja pasartoda la intensidad posible entre colector y emi-sor. Se comporta como un interruptor cerrado.

Aquí debemos suponer que la ganancia es de 100,ya que no es un dato que ofrezca el enunciado:

IC = β ⋅ IB = 100 ⋅ 0,03 = 0,3 A

Deberíamos utilizar una resistencia variable conla temperatura. Si elegimos una NTC, un posiblediseño sería el siguiente:

Aplicando la ley de Ohm al potenciómetro:

R = = 9 Ω

Para regular la temperatura de activación/desactiva-ción hay que actuar sobre el potenciómetro conec-tado a la base del transistor y al polo (−) de la pila:

De izquierda a derecha y de arriba abajo: una pilade petaca de 4,5 V, un relé de armadura, un resistor (resistencia fija), un condensador cerámi-co (circular), un potenciómetro, tres LED, un condensador de tántalo y, abajo a la derecha, un con-densador electrolítico.

Una NTC, un potenciómetro, un resistor (resisten-cia fija), una bombilla, un transistor bipolar NPNy una pila.

a) No lucirá, porque entonces llegará poca inten-sidad a la base del transistor.

b) Al aumentar la temperatura, disminuye la re-sistencia de la NTC y llegará un momento en quela intensidad de base del transistor sea suficien-te como para hacer que circule corriente por elcolector, encendiéndose entonces la bombilla.

c) Si la resistencia del potenciómetro es muy alta, no será necesario que suba mucho la tem-peratura para que se encienda la bombilla.

d) Si la resistencia del potenciómetro es baja, labombilla no se encenderá hasta que suba mu-cho la temperatura, ya que ahora parte de la corriente que pasa por la NTC se desvía por elpotenciómetro en lugar de pasar por la resisten-cia de base del transistor.

e) La resistencia de 1000 Ω es la resistencia debase del transistor. Su misión es disminuir la corriente que llegue a la base, ya que corrien-tes de base demasiado altas podrían dañarlo.

El diodo debe presentar una resistencia muy bajaen un sentido y muy alta en el otro.

Actividad práctica. En Internet también se puedenbuscar las hojas de características si sabemos elmodelo de transistor manejado.

Su aplicación masiva se retrasa debido a que losmateriales que presentan un comportamiento su-perconductor lo hacen a temperaturas muy bajas.Se investiga en conseguir superconductores a tem-peratura ambiente.

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V

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1 REFUERZO

LOS RELÉS (I)FICHA 1

Los relés son unos dispositivos electromecánicos que están compuestos por un electroimán y un conmutador de uno o varios circuitos de conmutación.

El electroimán consta de un arrollamiento de cable, convenientemente aislado(normalmente mediante un esmalte), entorno a una barrita de material ferromagnético (en su núcleo) cuya misión es aumentar su fuerza de atracción. Su símbolo es el del dibujo de la derecha.

Los electroimanes son actuadores polarizados. Esto significa que según qué extremo de la bobina esté conectado al polo positivo de la pila, el campo magnético generado en ella tendrá un sentido u otro. Sin embargo, en cualquier caso, los contactos del conmutador serán atraídos igualmente y, por tanto, el relé es un actuador no polarizado.

El funcionamiento del relé es el siguiente: cuando llega corriente al electroimán, su bobina se convierte en un imán que atrae a una palanca, provocando así la conmutación. Si deja de llegar corriente al electroimán, la bobina se desimanta y la palanca, enganchada a un muelle, recupera su posición, devolviendo el conmutador a su estado inicial.

Este es el funcionamiento de los llamados relés de armadura, pero existen relés que se presentan encapsulados cuyo funcionamiento es más silencioso y cuya disposición de los contactos es diferente.

PROCEDIMIENTO

Los relés de armadura más comunes son los siguientes:

Esquema mecánicode un relé de armadura.

Relé de un circuito de conmutación. Relé de dos circuitos de conmutación.

Símbolo de la bobina de un relé.

La línea discontinua en el símbolo se llama línea de influencia magnética. Otros símbolos que puedes encontrar en los software de simulación son los siguientes:

Símbolo del relé de 1 circuito de conmutación con la bobina sin activar y activada, en CrocodileTechnology 3D.

Símbolo del relé de 1 circuito de conmutación con la bobina sin activar y activada, en ElectronicsWorkbench 5.1.

Núcleo

Bobina

Conexiones de la bobina Metal flexible

Aislante

Pivote ContactosInducido (hierro dulce)

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Un relé es...

a) ... una bobina imantada que se utiliza en la construcción de timbres eléctricos.

b) ... un imán que sirve como brújula.

c) ... un electroimán que puede activar uno o varios conmutadores.

d) ... un dispositivo que consta de varios pulsadores activados por un electroimán.

¿Qué tipo de dispositivo es el de la figura?

a) Un relé inversor del sentido de giro.

b) Un relé de 1 circuito de conmutación.

c) Un relé de 2 circuitos de conmutación.

d) Un relé de 6 polos.

Si deseamos conectar un relé como el de la figura de la pregunta 2 según el esquema indicado, ¿cuál de las siguientes opciones de etiquetado de sus patillas sería correcta?

a) b) c) d)

Indica qué tipo de dispositivo es el de la figura siguiente.

a) Un relé de 4 contactos.

b) Un relé de 1 circuito de conmutación.

c) Un relé de 2 circuitos de conmutación.

d) Un relé de 3 polos comunes.

Un ejercicio interesante es identificar las patillas del relé, es decir, buscar la correspondencia entre cada patilla del relé y cada contacto de su símbolo. El resultado dependerá del modelo y marca del relé.Después puedes montarlo sobre una tablilla y dejarlo preparado para conectarlo, mediante clemas, en un entrenador eléctrico.

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1 REFUERZO

LOS RELÉS (II)FICHA 1

CUESTIONES

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A

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A

B 2

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A

B A

1B

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REFUERZO

LOS RELÉS. CIRCUITOS DE CONTROL Y DE POTENCIA1 FICHA 2

Conlleva cierto riesgo accionar directamente elementos de maniobra de circuitos que consumanmucha potencia. En la práctica se diseñan circuitos de bajo consumo para controlar circuitos de potencia mayor.

Estos circuitos de control manejan voltajes e intensidades bajos y, por ello, pueden ser accionados directamentepor operarios; además, permiten la incorporación de microprocesadores, PLC, ordenadores y otros elementos de procesado. La señal de control llega a la bobina de un relé y, al provocar el cambio de estado en sus conmutadores, se genera una señal en el circuito de potencia.

El relé permite conectar magnéticamente dos circuitos de consumos muy diferentes, ya que su bobina y sus conmutadores están separados eléctricamente.

PROCEDIMIENTO

¿Cuál de los siguientes fenómenos suele ser una ventaja de la utilización de relés en circuitos eléctricos?

a) Los relés consumen bastante energía.

b) La conmutación de los relés tarda del orden de 10−1 s, aproximadamente.

c) Los relés mantienen separados eléctricamente dos circuitos que pueden consumir potencias muy diferentes.

d) Los núcleos de las bobinas de los relés presentan cierta remanencia magnética.

El circuito de control de una máquina o dispositivo, normalmente, se conecta...

a) ... al electroimán del relé.

b) ... al conmutador simple o doble del relé.

c) ... al núcleo de la bobina del relé.

d) ... al polo o polos comunes de los conmutadores del relé.

Indica cuál de las siguientes aplicaciones no es típica de algún tipo de relé.

a) Cierre permanente de una rama de un circuito tras pulsar un pulsador NA.

b) Inversión del sentido de giro de un motor.

c) Separación eléctrica de dos circuitos sometidos a potencias muy distintas.

d) Generación de corriente eléctrica a través del campo magnético creado por un imán.

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2

1

CUESTIONES

Accionamiento inadecuado de un elemento que consume elevada potencia.

Accionamiento adecuado de un elemento que consumeelevada potencia a través de un circuito de baja potenciaconectados mediante un relé.

Circuitode potencia

Circuitode control

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REFUERZO

ASOCIACIÓN DE CONDENSADORES1 FICHA 3

ASOCIACIÓN EN SERIE

Varios condensadores están conectados en serie cuando por ellos circula la misma corriente. Por ello, en un instante de tiempo, habrán almacenado la misma carga.

Este tipo de conexión es equivalente a un único condensador cuya capacidad CS viene dada por la expresión:

QS = Q1 = Q2 = Q3

ASOCIACIÓN EN PARALELO

Varios condensadores están conectados en paralelo cuando en sus terminales cae el mismo voltaje. Por ello, en un instante de tiempo, habrán almacenado la misma carga.

Este tipo de conexión es equivalente a un único condensador cuya capacidad CP viene dada por la expresión:

La carga que se puede almacenar es:

CP = C1 = C2 = C3; QP = Q1 = Q2 = Q3

1 1 1 1

1 2 3C C C Cs

= + + ;

PROCEDIMIENTO

Calcula la capacidad equivalente:

a) b)

¿Cuál es la capacidad equivalente del circuito de la figura?

a) 0,119 μF

b) 2669 μF

c) 136 μF

d) 11,125 μF

¿Qué carga podrán almacenar los condensadores del circuito anterior?

a) Q1 = Q2 = Q3 = 1,07 μC. c) Q1 = 45 C; Q2 = 54 C; Q3 = 1125 C.

b) Q1 = Q2 = Q3 = 24,02 · 10−6 C. d) Q1 = 5 C; Q2 = 6 C; Q3 = 125 C.

¿Cuál es la capacidad equivalente del circuito de la figura?

a) 896 pF

b) 1895 pF

c) 0,99 pF

d) 0,47 μF

¿Qué carga podrán almacenar los condensadores del circuito del ejercicio 9?

a) Q1 = Q2 = 8064 pC c) Q1 = 8055 μC; Q2 = 9 μC

b) Q1 = Q2 = 17 055 pC d) Q1 = 8,055 μC; Q2 = 9 μC

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1

CUESTIONES

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REFUERZO

CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR (I)1 FICHA 4

Los condensadores necesitan un tiempo para cargarse y para descargarse. Esto resulta muy útil,pues podemos diseñar circuitos de manera que el tiempo de carga o descarga varíe.

Analicemos el siguiente circuito que consta de un condensador de 1 μF = 10−6 F = 1000 nF conectado en seriecon una bombilla. En el gráfico se ha representado el estado de carga en función del tiempo.

El condensador se encuentra inicialmente descargado. Al cerrar el interruptor, se carga instantáneamentealmacenando una carga de 9 μC = 9 · 10−6 C. Justo después, no deja pasar más electrones. ¿Se encenderá la bombilla, si consideramos que su resistencia eléctrica es nula?

En este momento el condensador se comporta como una pila de 9 V que almacena una carga de 9 μC. Para descargarse, el condensador necesita un circuito adicional.

Cuando el conmutador está en la posición 1, el condensador se carga con 9 μC. Cuando el conmutador está en la posición 2, el condensador se descarga totalmente (también instantáneamente). Ninguna de las bombillas se enciende, ya que no tienen tiempo para convertir potencia eléctrica en potencia luminosa.

Es importante no unir con nuestras manos los terminales de un condensador, ya que si tiene algo de carga, la descargará a través de nuestro cuerpo. La carga de algunos condensadores, como los que hay en los aparatosdomésticos, puede ser considerable y podemos sufrir daños importantes.

Si los tiempos de carga y descarga fueran mayores, la bombillas podrían permanecer encendidas durante un tiempo. Obviamente, la manera de ralentizar los electrones en los procesos de carga y descarga es incorporaruna resistencia en serie con el condensador. Observa cómo cambian las curvas de carga y descarga:

Curvas de carga y descarga de un condensador a través de una resistencia de 100 kΩ.

PROCEDIMIENTO

2

1

Descarga

Carga

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REFUERZO

CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR (II)1 FICHA 4

Un condensador es...

a) ... un dispositivo que condensa partículas eléctricas.

b) ... un componente eléctrico capaz de almacenar cierta carga eléctrica.

c) ... un resistor cerámico.

d) ... una pila con los dos polos iguales.

¿Cuál es la expresión matemática de la capacidad de un condensador?

a) C = V · Q c) C =

b) C = d) C = V + Q

¿En qué unidades se mide la capacidad de un condensador?

a) En culombios (C). c) En voltios (V).

b) En vatios (W). d) En faradios (F).

El condensador en corriente continua...

a) ... se comporta como un receptor polarizado.

b) … se comporta como un receptor no polarizado.

c) ... deja pasar la corriente hasta que se carga.

d) ... no deja pasar la corriente hasta que se descarga.

¿Qué es la constante de tiempo?

a) Es el tiempo que tarda en cargarse un condensador.

b) Es el tiempo que tarda un condensador en cargarse o descargarse un 63 % de su capacidad.

c) Es el tiempo que tarda en descargarse un condensador.

d) Es una magnitud que se define por la expresión τ = 5 · R · C.

5

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3

V

Q

Q

V

2

1

CUESTIONES

Los tiempos de carga (tc) y descarga (td) dependen del valor del resistor y de la capacidad del condensador. Al producto R · C se le llama constante de tiempo y se designa con la letra griega tau (τ). Se expresa en segundos si la resistencia se expresa en ohmios y la capacidad en faradios.

La constante de tiempo es el tiempo que tarda un condensador en cargar o descargar una carga de:

0,63 · Qmáx

La expresión matemática de la evolución de la carga de un condensador en los procesos de carga y de descargason las siguientes:

• qcarga (t) = Qmáx ⋅ = Qmáx ⋅

• qdescarga (t) = Qmáx ⋅ = Qmáx ⋅

Según estas expresiones, los tiempos de carga y descarga son, teóricamente, infinitos. En la práctica, generalmentese dice que ambos procesos se han terminado si ha transcurrido un tiempo de:

t c = t d = 5 ⋅ τLos condensadores trabajan almacenando y cediendo carga y este comportamiento tienen aplicación en multitudde circuitos: temporizadores, filtros de señales, sintonizadores, etc.

et

R C−

⋅et

R C−

⋅

1 −⎛

⎝⎜⎜⎜⎜

⎞

⎠

⎟⎟⎟⎟⎟

−e

t

τ1 −⎛

⎝⎜⎜⎜⎜

⎞

⎠

⎟⎟⎟⎟⎟

−⋅et

R C

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REFUERZO

CIRCUITOS TEMPORIZADORES (I)1 FICHA 5

TEMPORIZADOR DE LA CONEXIÓN

Este circuito emplea un condensador conectado en serie con la bobina de un relé.

Al cerrar el interruptor, la bombilla se apaga inmediatamente y tarda un poco en encenderse de nuevo.

Al cerrar el interruptor del circuito, la corriente circula por el condensador y por la bobina del relé, que atrae sus contactos y la bombilla se apaga.

Cuando el condensador ha almacenado cierta carga, el relé se desactiva y la bombilla vuelve a lucirindefinidamente. Cuando el condensador esté cargado, dejará de circular corriente por la rama.

Se ha incluido un pulsador de RESET para descargar manualmente el condensador y volver al estado inicial.

TEMPORIZADOR DE LA DESCONEXIÓN

Este circuito emplea un condensador conectado en paralelo con la bobina de un relé.

Al cerrar el interruptor, la bombilla se enciende inmediatamente y tarda un poco en apagarse.

1. Al cerrar el interruptor, la corriente circula por el condensador (que no presenta resistencia eléctrica) quedando cargado instantáneamente.

2. En ese momento, la rama del condensador no deja pasar ningún electrón y todos pasan por la rama de la bobina del relé, que atrae sus contactos cuando en el voltaje en sus bornes supera cierto valor mínimo(que depende del modelo de relé1). En ese momento, la bombilla se enciende.

3. Si abrimos el interruptor, el condensador comenzará a descargarse a través de la bobina del relé (que presenta cierta resistencia eléctrica) y este seguirá activo hasta que el condensador descargue parte de su carga. Por tanto, cuando abrimos el interruptor, la bombilla tardará un tiempo en apagarse.

PROCEDIMIENTO

1 En Crocodile Technology 3D, el voltaje nominal (valor ideal de funcionamiento) del relé es de 6 V; el voltaje mínimo para que se active (operate voltaje) es 4 V; el voltaje por debajo del cual se desconecta (release voltaje) es 2 V. La resistencia eléctrica (coil resistance) que presentasu bobina es 100 Ω.

1

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REFUERZO

CIRCUITOS TEMPORIZADORES (II)1 FICHA 5

CIRCUITO PRODUCTOR DE INTERMITENCIAS

Este circuito permite el encendido intermitente de una bombilla tras cerrar un interruptor una única vez.

En el circuito de la figura:

a) Al cerrar P1, la bombilla tardará un tiempo en encendersey, después, permanecerá así indefinidamente.

b) Al cerrar P1, no se encenderá la bombilla hasta que se pulse P2.

c) El condensador impedirá el paso de corriente a la bobina y esta permanecerá inactiva.

d) Al cerrar P1, se enciende la bombilla y, al cabo de un rato,se apaga.

1

CUESTIONES

Circuito de carga del condensador: Circuito de descarga del condensador:

FF

F

F

F

F

F FF

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REFUERZO

LOS TRANSISTORES BIPOLARES. CONSTITUCIÓN Y SIMBOLOGÍA1 FICHA 6

En 1947 John Bardeen, Walter Brattain y William Shockleylograron construir un amplificador de señales empleando un material semiconductor: el germanio. Ese amplificadorrecibió el nombre de transistor y causó una revolución en el campo de la electrónica y la computación. A susinventores les fue concedido el premio Nobel de Físicaen 1956.

Los transistores bipolares también se llaman BJT (BipolarJunction Transistor). Actualmente, la mayoría de ellos están constituidos por una superposición de tres capas de silicio en las que se han inyectado (N) o sustraído (P)electrones, y a las que se ha soldado un terminal.

Los dos tipos básicos y su simbología son los siguientes:

Cada terminal recibe un nombre especial:

• Base (B).

• Colector (C).

• Emisor (E).

El símbolo de los transistores bipolares no incluye el etiquetado de sus terminales.

Cuando a un semiconductor se le «extraen» electrones, se dice que le han quedado huecos. Que los transistores sean bipolares significa que la conducción en ellos es debida tanto a electrones como a huecos (ambos llamados portadores de carga).

Existen transistores en los que la conducción es debida solo a un único portador y se llaman transistores de efecto campo (FET: Field Effect Transistor) o unipolares. Su constitución, simbología, funcionamiento y aplicaciones son diferentes.

Nos centraremos en el estudio en los BJT del tipo NPN, que son los de uso más extendido. Al tener tres terminales, normalmente uno de ellos formará parte del circuito de entrada de la señal eléctrica; otro, del de salida; y el tercero será común a ambos.

Las configuraciones posibles son las de la página siguiente.

Algunos modelos de transistores.

Símbolos de los dos tipos de transistores bipolares.

Constitución de los dos tipos de transistores bipolares: NPN y PNP.

NPN PNP

Colector(C)

Emisor(E)

Base(B)

NN

PEmisor

(E)

Colector(C)

Base(B)

PP

N

DESCUBRIMIENTO DEL TRANSISTOR

TRANSISTORES BIPOLARES

TRANSISTORES FET

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REFUERZO

LOS TRANSISTORES BIPOLARES NPN1 FICHA 7

El terminal común es el base. Tiene especial aplicación en circuitos que amplifican señales eléctricas de altas frecuencias.

El terminal común es el colector. Se utiliza sobre todo para conectar dos circuitos con características muy diferentes.

El terminal común es el emisor. Es el que tiene mejores características medias. Es el que proporciona la máxima potencia de amplificación.

MONTAJE EN BASE COMÚN (BC)

MONTAJE EN COLECTOR COMÚN (CC)

MONTAJE EN EMISOR COMÚN (EC)

ENTRADA

ENTRADA

ENTRADA

SALIDA

SALIDA

SALIDA

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AMPLIACIÓN

LOS TRANSISTORES BIPOLARES NPN. PARÁMETROS EN MONTAJE EC1 FICHA 8

El funcionamiento del transistor bipolar queda caracterizado por la corriente que circula por sus tresterminales y por el voltaje que hay entre ellos (dos a dos). En el montaje emisor común tenemos:

Estos seis parámetros están relacionados por las siguientes ecuaciones:

IE = IB + ICVCE = VCB + VBE

Gracias a estas relaciones solo basta conocer el valor de cuatro parámetros, ya que los otros dos pueden deducirse a partir de ellas.

Los transistores se caracterizan también por sus ganancias de corriente α y β.

• (ganancia de corriente en montaje BC)

• (ganancia de corriente en montaje EC)

La relación entre ambas ecuaciones es la siguiente:

Son magnitudes adimensionales que, en nuestros cálculos, consideraremos constantes (es decir, independientes del resto de parámetros).

En la práctica, en cambio, la ganancia beta (también designada por hFE) puede variar hasta un 500 %, debido principalmente al proceso de fabricación, la corriente de colector y la temperatura. Estos datos son proporcionados por el fabricante.

βα

αα

ββ

=−

=+1 1

;

β =I

IC

B

α =I

IC

E

Parámetro DescripciónUnidadesusuales

IB Intensidad de base μA, mA

IC Intensidad de colector mA, A

IE Intensidad de emisor mA, A

VcB Voltaje base-colector V

VBE Voltaje base-emisor V

VcE Voltaje colector-emisor V

Típica variación de hFE en función de IC y la temperatura.

125 °C

25 °C

200 mA

−55 °C

100

hFE

IC

IC

IB

IE

VBE

VCE

B C

E

VCB

55

FF

F

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AMPLIACIÓN

LOS TRANSISTORES BIPOLARES NPN. FUNCIONAMIENTO EN MONTAJES EC1 FICHA 9

En el montaje en emisor común, un transistor bipolar NPN se comporta como si hubiera una resistencia variable entre sus terminales C y E cuyo valor fuera controlado por la corriente que circula por el terminal B.

De manera simplificada, el funcionamiento del transistor puede resumirse así:

1. Si no circula corriente por la base, la resistencia entre los terminales C y E es tan grande que no circulacorriente entre ellos.

2. Si circula mucha corriente por la base, la resistencia entre los terminales C y E es prácticamente nula y la corriente que circula entre ellos alcanza el máximo valor posible.

3. Si circula una corriente moderada por la base del transistor, entre los terminales C y E circulará una corriente que será proporcional a la que circule por la base.

Observa el circuito de la figura:

• Con el interruptor abierto no circula intensidadpor la base del transistor. Por tanto, tampococirculará corriente entre colector y emisor y la bombilla estará apagada, ya que el circuitode salida está abierto.

• Al cerrar el interruptor, el circuito de entrada secierra y, de la base al colector, circula muchacorriente. Entonces, la resistencia entre colector y emisor es prácticamente nula y por la bombillacircula la máxima intensidad.

La bombilla se encendería, si no fuera porque el transistor es un componente muy sensible al nivel de intensidad que circula por su base, tanto que, si excede cierto valor, el componente se destruye.

La forma más común de proteger la base de los transistores es conectar un resistor en seriecon ella.

Los siguientes esquemas eléctricos, en los que el transistor bipolar NPN se encuentra en montaje EC y su base se ha protegido con un resistor, son totalmente equivalentes:

Circuito de entrada

Terminalcomún

Circuitode salida

Es necesario proteger el terminal base de sobreintensidades.

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AMPLIACIÓN

LOS CONDENSADORES. CONSTITUCIÓN (I)1 FICHA 10

Los condensadores son unos dispositivos electrónicos1 constituidos por un material dieléctricocolocado entre dos láminas metálicas (a veces, de aluminio) a las que se ha soldado un cable. Se representan mediante dos líneas paralelas de la misma longitud. Son no polarizados excepto los electrolíticos, que sí lo son.

FUNCIONAMIENTO DE UN CONDENSADOR

Para entender el funcionamiento, debemos detenernos primero en qué es un materialdieléctrico y cómo se comporta cuando se le aplica cierto voltaje.

Ciertos materiales, como la celulosa, el papel parafinado o el agua, están compuestos de moléculas que, aunque tienen las mismas cargas positivas que negativas (es decir, son eléctricamente neutras), no tienen las cargas homogéneamente repartidas.

Fíjate en la molécula de agua H2O: consta de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos mediante un enlace covalente. En dicho enlace, los átomos de hidrógeno quedan ligeramente cargados positivamente y el de oxígeno queda cargado negativamente; por ello, se dice que es una molécula polar.Para estudiar el comportamiento eléctrico de las moléculas polares, puedes imaginártelas como si fueran«cápsulas» con un lado positivo y otro negativo. A dichas cápsulas se les llama dipolos eléctricos, porque tienendos polos (uno positivo y otro negativo).

Un material dieléctrico es aquel que está constituido por moléculas polares. Esas moléculas se están moviendocontinuamente.

FUNCIONAMIENTO INTERNO

Si entre dos planchas metálicas (que llamaremos armaduras) introducimos un material dieléctrico, este se comportará de manera diferente en función del voltaje que haya entre ellas.

Los electrones no lo tienen fácil para pasar de una armadura a otra, ya que no están unidos por un material buen conductor (como los metales). Si aumentamos el voltaje entre armaduras, ocurrirá lo siguiente2:

1. Los electrones salen de un polo de la pila y se dirigen hacia la armadura donde se agolpan con los allíexistentes, pero sin poder saltar a la otra armadura. No olvides que en un metal, los electrones de sus átomosse encuentran bastante libres (los científicos dicen que en los metales hay un «mar de electrones»).

2. Esa abundancia de electrones en una armadura hace que se cargue negativamente y que atraiga a ciertosdipolos que, gracias a su movilidad, pueden girar y alinearse.

3. Esa alineación se propaga hasta la otra armadura. Allí, el polo negativo de los dipolos causará una repulsión en su mar de electrones. Entonces algunos de ellos saldrán, empujados por esa repulsión eléctrica, y atraídospor el otro polo de la pila, ávido de cargas negativas.

4. Al salir repelidos de la segunda armadura, los electrones han dejado «huecos» y, por tanto, dicha armaduraquedará con cierta carga positiva.

PROCEDIMIENTO

Símbolo del condensador.

Dipolo eléctrico DieléctricoMolécula de agua

1 La electricidad es la ciencia que estudia el movimiento de los electrones en materiales metálicos. La electrónica es la ciencia que estudia el movimiento de los electrones en materiales no metálicos y en el vacío.2 En esta explicación consideraremos el sentido convencional de la corriente, es decir, del polo positivo al negativo.

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AMPLIACIÓN

LOS CONDENSADORES. CONSTITUCIÓN (II)1 FICHA 10

Explica con tus propias palabras cómo funciona un condensador.

El agua (H2O) es una molécula polar. Haz un dibujo para explicarlo.2

1

CUESTIONES

5. Llegará un momento en que, para un voltaje dado, los electrones ya no puedan salir de la pila debido a que no tienen energía (voltaje) para superar la repulsión de todos los que han llegado anteriormente a la primeraarmadura. En ese momento, ningún electrón se mueve ni de la pila ni de las armaduras. Decimos entonces quecondensador está almacenando cierta carga eléctrica.

La relación entre la carga que almacena un condensador y el voltaje que hay entre sus armaduras es constante, y se llama capacidad (C). En el Sistema Internacional se mide en faradios (F).

Por supuesto, la capacidad de los condensadores es limitada. Si tratamos de que almacenen más carga de la máxima, aumentando el voltaje provocaremos que los electrones adquieran tanta energía que salten de una armadura a otra, produciendo un arco eléctrico que, como sabes, supone una elevadaconcentración de calor en una zona muy pequeña. El condensador se quema y se dice que ha tenido lugar la ruptura del dieléctrico.

Observa que en el proceso de carga de un condensador hay tránsito de electrones por los cables, es decir, ¡hay corriente eléctrica! Esta corriente podría encender un activador (bombilla, motor, etc.) si no fuera porque el proceso de almacenamiento de carga es instantáneo.

No olvides que el condensador ideal no presenta ninguna resistencia al paso de la corriente eléctrica, salvo que tenga la carga máxima, para un voltaje dado.

CQ

V=

Si no hay voltaje entre los electrodos,los dipolos se mueven libremente.

Para el voltaje V1 se almacena una carga Q1.

Carga máxima Qmáx, almacenada por el condensador.

Ruptura del dieléctrico debido a que se ha producido un arco eléctrico.

Para el voltaje V2 se almacena una carga Q2.

• C: capacidad (faradios, F)

• Q: carga eléctrica (culombios, C)

• V: voltaje (voltios, V)

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El objetivo que ahora nos planteamos es encender, y mantener encendida una bombilla, mediante un pulsador,que pulsamos y soltamos al cabo de un instante. Se trata de diseñar un circuito que «memorice» que se hapulsado el pulsador. Después, si deseamos apagar la bombilla, tendremos que hacer que el circuito «olvide» que se pulsó el pulsador, es decir, tendremos que borrar la memoria.

Observa los siguientes circuitos:

En ambos casos, cuando se activa el pulsador la bombilla se enciende. Sin embargo, vuelve a apagarse cuando se libera el pulsador. Por tanto, estas soluciones no son válidas, ya que no memorizan la pulsación.

Analicemos con detenimiento el comportamiento de este otro circuito: incorpora un relé de dos circuitos de conmutación con uno de sus conmutadores conectado en paralelo con el pulsador NA. ¡Este es el truco!

PROCEDIMIENTO


AMPLIACIÓN

LOS RELÉS. EFECTO MEMORIA (I)1 FICHA 11

Los relés fueron unos de los componentes fundamentales de los primeros ordenadores debido a su capacidad de almacenar información si se los conecta adecuadamente, es decir, se utilizabancomo memorias: las llamadas memorias de ferrita hacen referencia al material ferromagnético que se alojaba en el núcleo de la bobina del electroimán.

Apagada

Estado del circuito antes de activar el pulsador. Estado del circuito tras pulsar y soltar el pulsador.

Encendida

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AMPLIACIÓN

LOS RELÉS. EFECTO MEMORIA (II)1 FICHA 11

Explica la utilización de relés como efecto memoria.

Explica con tus propias palabras cómo podemos elaborar un circuito en el que, tras pulsar un pulsador, obtengamos dos lámparas encendidas que se mantienen así aunque dejemos de activar el pulsador.

Elige las afirmaciones correctas, la velocidad de conmutación se ve limitada por:

a) El número de contactos del relé.

b) El tipo de pulsadores.

c) La remanencia magnética.

d) El peso de los elementos mecánicos.

3

2

1

CUESTIONES

Tras activar el pulsador, el electroimán del relé atrae los contactos del conmutador y, en ese momento, la corriente llega a la bobina por dos vías: a través delpulsador y a través del conmutador simple conectado en paralelo con él.

Al liberar el pulsador, una de esas vías se abre (la del pulsador), pero la del conmutador permanece cerrada y la corriente sigue llegando a la bobina a través de ella. El electroimán se mantieneactivado indefinidamente.

Para «borrar la memoria» es necesario abrir el circuito de la bobina y, para ello, suele utilizarse un pulsador NCcolocado en una rama principal del circuito de control.

Fíjate en la modificación introducida en el circuito de la figura.

En lenguaje digital podríamos decir que:

• Si pulsamos NA se almacena un 1 en la memoria.

• Si pulsamos NC se almacena un 0.

El principal problema en la utilización de este circuito es que la velocidad a la que se puede activar o desactivar la memoria es relativamente lenta, del orden de décimas o centésimas de segundo. Esta velocidad de conmutaciónse ve limitada por:

• El peso de los elementos mecánicos.

• La «remanencia magnética» del núcleo de la bobina. Esto consiste en que, después de cortar la corriente en la bobina, la barrita ferromagnética que hay en suinterior permanece imanada (y, por tanto, atrayendo los contactos del conmutador) durante un tiempo.

Ese tiempo aumenta si incrementamos la frecuencia con que pulsamos NA; de modo que si pulsamos muy rápido, llegará un momento en que la bobina no responde y permanece activada.

La aparición del transistor mejoró enormemente la velocidad de conmutación (hasta el orden de nanosegundos) y, dadas las posibilidades de miniaturización que ofrecía, se pudieron procesar muchísimas más señales simultáneamente.

Circuito de memoria del relé con pulsador de almacenamiento (NA) y de borrado (NC).

NA

NC

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AMPLIACIÓN

LOS RELÉS. OPOSICIÓN A LA CONEXIÓN Y A LA DESCONEXIÓN (I)1 FICHA 12

Las bobinas de los relés tienen un comportamiento algo «rebelde»: se oponen siempre a los cambios de corriente. Lenz investigó sobre este fenómeno y lo describió en lo que hoyllamamos ley de Lenz.

OPOSICIÓN A LA CONEXIÓN

Cuando por una bobina no está pasando corriente y, de repente, cerramos un interruptor que permite el paso de corriente hacia ella, la bobina tardará un tiempo en dejar que pase toda la corriente. Si el interruptor se mantiene pulsado, la corriente acabará por estabilizarse y la bobina no presentará ninguna oposición.

1. Puedes simular los siguientes circuitos con Crocodile Technology 3D. La gráfica ha sido obtenida con un osciloscopio virtual, que es un instrumento que sirve para registrar, en un tiempo determinado, la evolución de la corriente o el voltaje a que está sometido un componente. Lo encontrarás en Parts Library → Presentation → Graph.

En los circuitos de las figuras se ha registrado la corriente que circula por el punto rojo durante las acciones de cerrar el interruptor y abrirlo unos instantes más tarde.

Vemos cómo la bobina hace que la corriente tarde unos 0,8 s, aproximadamente, en alcanzar su valor máximo:

La bombilla, en cambio, deja pasar inmediatamente toda la corriente suministrada por la pila.

Recuerda que la bobina no se opone a una cantidad de corriente determinada, sino a los cambios de corriente. Este comportamiento tiene poca incidencia en proyectos donde no se demande una velocidad de conmutación elevada. En nuestros trabajos de taller apenas podremos apreciarlo.

PRACTICA

Oposición de la bobina de un relé al paso de corriente eléctrica.

Las bombillas no se oponen al paso de corriente eléctrica.

2 10,8 s

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AMPLIACIÓN

LOS RELÉS. OPOSICIÓN A LA CONEXIÓN Y A LA DESCONEXIÓN (II)1 FICHA 12

OPOSICIÓN A LA DESCONEXIÓN

Cuando por una bobina está pasando una corriente que se mantiene constante y, de repente, abrimos el interruptor provocando que la corriente cese instantáneamente, la bobina se opondrá a este cambio tan bruscogenerando ella misma cierto voltaje. Este voltaje puede llegar a ser muy grande, aunque solo dura un tiempobrevísimo, siendo capaz de generar una corriente de idénticas características llamada corriente inversa de pico.

En el circuito siguiente se puede observar el voltaje inverso de pico generado cuando se abre un interruptordespués de haberlo mantenido cerrado cierto tiempo.

En este circuito no podemos observar la corriente de pico porque el interruptor abre inmediatamente el circuito,impidiendo cualquier tránsito de corriente. Fíjate en el siguiente circuito, en el que hemos incorporado una ramapara que la bobina descargue su voltaje inverso:

• En la rama de este circuito se observa cómo hay un retardo en el establecimiento de la intensidad (90 mA o 0 mA) cuando el conmutador cambia de posición.

• Por la rama no circula intensidad excepto cuando el conmutador cierra el contacto 2, tras haber tenidocerrado el 1 anteriormente. El pico de corriente trata de suplir la intensidad que había antes.

B

A

Voltaje de pico producido al desconectar (OFF) la bobina de un relé.

Aparición de una corriente de picoal desconectar la bobina de un relé.

A

A B

A B

B

OFFON

1 2

1 2

1 2

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1 AMPLIACIÓN

LOS RELÉS. OPOSICIÓN A LA CONEXIÓN Y A LA DESCONEXIÓN (III)FICHA 12

¿Dónde está la resistencia en este circuito? Es cierto que no hay resistores, de modo que la única resistencia es la que ofrecen los cables (los cables del circuito y los cables de la bobina). Por ejemplo, ciertos relés de 6 V de voltaje nominal tienen unos 75 Ω de resistencia en su bobina. Precisamente en esta resistencia, la corriente inversa de pico se transforma en calor; fenómeno que se conoce como efecto Joule.

En la práctica, solo debe preocuparnos la corriente inversa de pico si trabajamos con componentes muy frágiles como, por ejemplo, los transistores. Observa el siguiente circuito:

Aquí, la corriente inversa de pico trata de atravesar el colector y salir por la base del transistor, vía que teóricamente está abierta si no pasa intensidad por la base.

Los colectores de los transistores son muy sensibles a este tipo de invasiones, de modo que debemos protegerlospara que no sufran daños irreparables.

La protección más sencilla es colocar un diodo simple en paralelo con la bobina del relé. La idea es crear un circuito a través del cual pueda circular la corriente de pico y ser absorbida por una resistencia (la del cable de la bobina).

Cuando llega corriente a la bobina, el diodo impide que se vaya por la rama paralela, cortocircuitándola. Cuando cesa la corriente, el diodo permite que el pico generado por la bobina circule por la rama paralela, donde se encuentra él.

Los tubos fluorescentes necesitan de unas bobinas llamadas reactancias para poder encenderse. Sin embargo, como sabes, las bobinas se oponen a los cambios de corriente. Así, las reactancias retardan el encendido de los tubos y, al apagarlos, generan una corriente que puede hacer que salten chispas (aparece un pequeño arco eléctrico) en el interruptor.

En tus montajes puedes utilizar los modelos de diodos 1N4001, 1N4002... y 1N4007, todos de característicasmuy similares.

Protección del colector del transistor conectando un diodo simple en paralelo con la bobina del relé.

Pico de corriente en el colector de un transistor.

OBSERVA TU ENTORNO

F

F

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AMPLIACIÓN

LOS RELÉS. OPOSICIÓN A LA CONEXIÓN Y A LA DESCONEXIÓN (IV)FICHA 121

La resistencia de un cable metálico viene dada por la expresión:

R = , siendo

La bobina de un relé, realizada con hilo de cobre esmaltado de resistividad de 17,24 ⋅ 10−9 Ω · m y de sección 0,5 mm2, presenta una resistencia de 75 Ω.

a) ¿Qué longitud de cable se habrá empleado?

b) ¿Cuántas vueltas tendrá la bobina si su diámetro es de 1 cm?

¿Cuál de las siguientes afirmaciones se corresponde con el circuito de la figura?

a) El motor no funcionará sea cual sea el estado de los elementos de maniobra.

b) El motor siempre estará en funcionamiento, pero cambiará su sentido de giro cuando se active el interruptor.

c) El motor siempre girará en un único sentido.

d) El motor siempre estará parado porque hay un cortocircuito en los contactos del relé.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones se corresponde con el circuito de la figura?

a) Cuando se pulse Push, se encenderá la bombilla B y cuando se deje de pulsar, se volverá a encender la A.

b) Cuando se pulse Push, se encenderá la bombilla B, y cuando se deje de pulsar, estarán encendidas la B y la A.

c) Cuando se pulse Push, se encenderá la bombilla B, y cuando se deje de pulsar, seguirá encendida la B y apagada la A.

d) Cuando se pulse Push, se apagará la bombilla A y la bombilla B seguirá apagada.

El circuito de la figura, ¿qué bombillas se encenderán al cerrar el interruptor?

a) Las bombillas A, B y F.

b) Las bombillas C, D y E.

c) Las bombillas A y F.

d) Las bombillas B y F.

4

3

2

ρ: resistividad (Ω ⋅ m)

l: longitud del cable (m)

S: superficie (m2)

⎧

⎨⎪⎪⎪

⎩⎪⎪⎪

ρ ⋅l

S

1

CUESTIONES

A

B C

D

E

F

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1 AMPLIACIÓN

EL DIODO ZENER (I)FICHA 13

Analiza los siguientes circuitos elementales:

Estudio comparado del comportamiento de resistores y diodos (en polarización directa)

Estudio comparado del comportamiento de resistores y diodos (en polarización inversa)

El valor del resistor siempre es el mismo, pero el voltaje y la intensidad que soportanpueden variar (según la ley de Ohm), pero solo dentro de unos límites.

La máxima potencia que puededisipar el de este circuito es:

Pmáx = V ⋅ I = 2.

Es decir, el producto del voltaje en sus bornes y la intensidad que lo recorre no puede ser mayor de 2 W.

El diodo normal (o rectificador) no ofrece resistencia al paso de corriente (el voltaje entre sus bornes siempre será 0 V, no pueden soportar un voltajesuperior), pero solo puede disiparuna cantidad máxima de potencia.

Si pasan a su través más de 1 A,se quemará.

El diodo Zener se comporta, en polarización directa, como un diodo rectificador. No ofreceresistencia al paso de corriente (el voltaje entre sus bornessiempre será 0 V, no puedensoportar un voltaje superior), pero solo puede disipar unacantidad máxima de potencia.

Si pasa a su través más de 1 A, se quemará.

El resistor se comportaexactamente igual,independientemente del sentidoque lleve la corriente que loatraviesa. Por eso se dice que esun componente no polarizado.

Los valores de intensidad y de voltaje que soporta son los mismos. El signo negativo en los aparatos de medida soloindica el sentido de la corriente.

El diodo rectificador no permite el paso de corriente, absorbiendotodo el voltaje de la fuente por alto que sea.

En la práctica, por supuesto, sí que habrá un límite a partir del cual el diodo se queme. Ese límite se llama voltaje o tensión Zener.

El diodo Zener permite el paso de corriente salvo cuando el voltajeinverso es justamente (ni mayorni menor) un valor crítico, llamadovoltaje Zener. En ese momento el diodo dejará pasar toda la corriente en sentido inverso al indicado por la flecha de su símbolo, con la naturallimitación de la potencia máximaque puede disipar (en el caso deldiodo Zener de esta simulación,cuya tensión Zener es 5,1 V, la potencia máxima es 5 W).

El diodo Zener es un componente electrónico formado por dos materiales semiconductores. Se utiliza, sobre todo, para regular o estabilizar una tensión. Su símbolo es el de la derecha.

COMPORTAMIENTO EN CORRIENTE CONTINUA

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AMPLIACIÓN

EL DIODO ZENER (II)FICHA 131

Bombilla + Zener

Ahora conectaremos una bombilla en serie con un diodo Zener. La bombilla es un componente que no presentauna resistencia eléctrica constante, sino que varía con la temperatura (cuanto mayor es la temperatura del filamento, mayor es la resistencia que presenta al paso de la corriente eléctrica).

Como acabas de ver, cuando se conecta un diodo Zener en polarización directa, se comporta como un diodonormal, dejando pasar la corriente y siendo despreciable el voltaje que cae en sus bornes (en la simulación de la izquierda, 737 mV):

El diodo Zener suele utilizarse polarizado en inversa. En inversa, si la tensión de la pila es pequeña, el Zener no dejará pasar la corriente, al igual que un diodo normal1, pero si aumenta por encima de cierto valor, el diodoZener disminuirá su resistencia drásticamente dejando pasar toda la corriente. En ese momento, la tensión en el diodo Zener se fijará en Vz voltios y el exceso de voltaje tendrá que ser absorbido por un componentecolocado en serie; en este caso, la bombilla.

Recuerda que un diodo normal se comportaba como un tapón para la corriente que iba en sentido contrario al de la flecha del diodo (si te empeñabas en aumentar su voltaje inverso, acabarías por quemar el diodo). Sin embargo, un diodo Zener, en polarización inversa, se comporta como «un tapón que se puede quitar», dejando pasar toda la corriente.

1 En realidad, sí que pasa una pequeñísima cantidad de corriente llamada corriente de pérdida o corriente inversa que, generalmente, es despreciable.

Diodo Zener en polarización directa.

Diodo Zener en polarización inversa (con tensión inversa mayor que la tensión Zener).

Diodo Zener en polarización inversa (con tensión inversamenor que la tensión Zener).

Cuidado, porque estabombilla no aguantamás de 9 V.

Encendida

Encendida

Apagada

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1 AMPLIACIÓN

EL DIODO ZENER (III)FICHA 13

Elige las afirmaciones correctas sobre el diodo Zener:

a) Está formado por un semiconductor y un conductor.

b) Está formado por dos semiconductores.

c) Su símbolo es igual al de un diodo normal.

d) Se utiliza para estabilizar una tensión.

Explica las diferencias entre un diodo normal y un diodo Zener.

¿Cuál es la utilidad de los diodos Zener?

¿Por qué los diodos Zener se usan habitualmente en polarización inversa?

Simula con Crocodile Technology 3D los circuitos que aparecen en esta ficha. Incluye:

• Fuente de alimentación.

• Diodo Zener.

• Amperímetro.

• Voltímetro.

• Bombilla.

5

4

3

2

1

CUESTIONES

Resumiendo:

• Los diodos rectificadores y los diodos Zener se comportan como si fueran interruptores cerrados, cuando se conectan en polarización directa (la tensión en sus bornes será 0 V).

• En cambio, en polarización inversa, un diodo rectificador se comporta como un interruptor abierto y un diodo Zener:

– Si sobre él cae una tensión inversa V menor que la tensión Zener, se comporta como un interruptorcerrado (y en sus bornes caerá una tensión V).

– Si sobre él intenta caer una tensión inversa, V, mayor que la tensión Zener, se comporta ¡como una pila!, que suministra una tensión de Vz voltios. En este caso debe haber un componente conectado en serie que absorba el exceso de voltaje (soportando una tensión de V − Vz voltios). El diodo funcionará en esta situación siempre que no pase demasiada intensidad por él).

Diodo Zener en polarización inversa cuando la tensión inversa es mayor que la tensión Zener (se comporta como si fuera una pila de tensión VZ.

Cuidado, porque estabombilla no aguantamás de 9 V.

Encendida

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El estudio detallado del funcionamiento del transistor es complicado porque, en realidad, cada uno de sus parámetros está relacionado con todos los demás.

Esas relaciones son complejas y, además, varían según el modelo de transistor.

Para describir las relaciones entre los parámetros de un modelo especifico de transistor, los fabricantes ofrecen unas gráficas llamadas curvas características.Nos servirán además para estudiar en detalle los modos de funcionamiento del transistor.

Las curvas más utilizadas en la práctica son las siguientes:

Es la representación gráfica de IB en función de VBE, que sonlos parámetros básicos del circuito de entrada.

Se obtiene anotando los valores de IB y VBE mientras se varía el voltaje VBB y se mantiene constante VCE. Su aspecto no varía con otros valores de VCE.

Su forma es exponencial: en un transistor de silicio, el valor de IB aumenta rapidísimamente cuando VBE es ligeramentesuperior a 0,7 V.

CURVA CARACTERÍSTICA DE ENTRADA

Es la representación gráfica de IC en función de VCE

que son los parámetros básicos del circuito de salida.

Se obtiene fijando el valor de VBB (y, por tanto, el de IB) y anotando los valores de IC y VCE mientras variamos el voltaje VCC.

CURVA CARACTERÍSTICA DE SALIDA

Es la representación gráfica de IC en función de IB.

Se obtiene fijando el valor de VCE y anotando los valores de IC e IB mientras variamos el voltaje VBB.

Puede observarse una región lineal en cada curva.

CURVA CARACTERÍSTICA DE TRANSFERENCIA


AMPLIACIÓN

TRANSISTORES BIPOLARES NPN I. CURVAS CARACTERÍSTICASFICHA 141

Curva característica de entrada para un transistor de silicio.

Montaje EC de un transistor NPN.

Curvas características de salida para distintos valores de I B.

Curvas características de salida para distintos valores de I B.

VBB VCC

IB

IC (mA)

VCE (V)

IB = 250 μA

IB = 150 μA

IB = 100 μA

IB = 0 μA

VBE

RC

RB

0,7 V

20

10

0,2

IC (mA)

IB (μA)

VCE = 10 V

VCE = 5 V

VCE = 1 V

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54 K TECNOLOGÍA 4.° ESO K MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. K

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TRANSISTORES BIPOLARES NPN II. MODOS DE FUNCIONAMIENTO (I)FICHA 15

FUNCIONAMIENTO EN CORTE

Cuando el funcionamiento del transistor alterna entre las zonas de corte y de saturación se dice que trabaja en conmutación. Esto tiene especial aplicación en la computación digital, ya que los estados de corte y saturación se pueden asignar lógicamente a los valores binarios 0 y 1, respectivamente.

Por otro lado, la recta que definen los puntos de trabajo del transistor en corte y en saturación se llama recta de carga.

FUNCIONAMIENTO EN SATURACIÓN

Parámetro En corte

IB 0

IC ICEO ≅ 0

IE IB + IC = ICEO ≅ 0

VCB VCE − VBE ≅ VCE

VBE < 0,7 V (silicio); < 0,2 V (germanio).

VCE VCC

Parámetro En saturación

IB IB

IC ICsat ≤ β ⋅ IBIE IEsat = IB + ICsat

VCB VCE − VBE ≅ −VBE

VBE ≥ 0,7 V (silicio); ≥ 0,2 V (germanio).

VCE 0 < VCE < 0,2

Funcionamiento en corte delmodelo BC108 con β = 165.

Funcionamiento en saturacióndel BC108 con β = 165.

Los valores de los parámetros anteriores definen el llamado punto de trabajo del transistor o punto Q(Quiescent operating point). El resto de componentesdel circuito (resistores, condensadores, etc.) quehacen que el transistor trabaje en dicho punto seconocen con el nombre de red de polarización.

Zona de corte en la curva característicade salida.

Recta de carga de un transistor NPN para una red de polarización específica.

Zona de saturación: posible punto de trabajo (Q).

VBB

ICEO

ICsat

IEsat

IB

VCC

VCCVBB

IC(mA)

IC(mA)

IC(mA)

VCE (V) VCE (V) VCE (V)VCC

Qsat Q

Qcorte

ICO

IB = 250 μA

IB = 150 μA

IB = 100 μA

IB = 0 μA IB = 0 μA

IB = 250 μA

IB = 150 μA

IB = 100 μA

IB = 0 μA

20Punto de trabajo

Zona de corte

Zona de saturación

10

20

10

0,2 0,2

En el montaje en emisor común, EC, aunque no circule corriente por la base,debido a efectos térmicos, siempre circula una pequeña corriente del colector al emisor llamada corriente de corte de colector, ICEO, del orden de nanoamperios(nA). La «O» indica que la corriente se produce cuando la base está abierta (Open).

En el montaje en base común, BC, ocurre un efecto similar: aunque IE sea nula,siempre circula una pequeña corriente del colector hacia la base, ICBO, llamadacorriente inversa de saturación o corriente de fugas. Por lo general, es despreciableaunque aumenta mucho con la temperatura. Además: ICEO = (β + 1) ⋅ ICBO ≅ β ⋅ ICBO

La saturación se alcanza cuando IB supera cierto valor. Entonces la unión colector-emisor se comporta como un interruptor cerrado, dejando pasar un valor de intensidad máximo. En ese momento, IC no aumentará aunque se incremente IB.

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AMPLIACIÓN

TRANSISTORES BIPOLARES NPN II. MODOS DE FUNCIONAMIENTO (II)FICHA 151

El transistor funciona en activa cuando la corriente que circula por el colector es proporcional a que circula por la base. La constante de proporcionalidad es la ganancia beta: IC = β ⋅ IB. Debido a esta relación, también se dice que el transistor trabaja en la zona lineal.Este modo de funcionamiento es el indicado cuando deseamos que el transistortrabaje como amplificador de corriente.

FUNCIONAMIENTO EN ACTIVA

Parámetro En activa

IB IB

IC IC = β ⋅ IBIE IB + IC

VCB VCE − VBE

VBE≥ 0,7 V si el transistor es de silicio.≥ 0,2 V si el transistor es de germanio.

VCE 0,2 < VCE < VCC

Montaje EC del transistor bipolar NPN. Funcionamiento en saturación del BC108 con β = 165. RB = 2,2 kΩ, VBB = 1,5 V y VCC = 9 V.

La tabla siguiente recoge los valores típicos de los parámetros del transistor que definen su punto de trabajo en cada modo de funcionamiento:

Zona activa en la curva de transferencia. Zona activa en la característica de salida.

Modos de funcionamiento

En corte En saturación En activa

Parámetrosdel

transistor

IB 0 IB IB

IC ICEO ≅ 0 ICsat ≤ β ⋅ IB IC = β ⋅ IBIE IB + IC = ICEO ≅ 0 IEsat = IB + ICsat IB + IC

VCB VCE − VBE ≅ VCE VCE − VBE ≅ −VBE VCE − VBE

VBE

< 0,7 V si el transistor es de silicio.

< 0,2 V si el transistor es de germanio.

≥ 0,7 V si el transistor es de silicio.

≥ 0,2 V si el transistor es de germanio.

≥ 0,7 V si el transistor es de silicio.

≥ 0,2 V si el transistor es de germanio.

VCE VCC 0 < VCE < 0,2 0,2 < VCE < VCC

IC (mA)

IB (μA)

VCE = 3 V

IC (mA)

VCE (V)Qcorte

QsatIB = 250 μA

IB = 150 μA

IB = 100 μA

IB = 0 μA

20

10

0,2

Zona activa

Zona activa

VBB VCC

IB

IC

IEIB

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1 AMPLIACIÓN

TRANSISTORES BIPOLARES NPN IIIFICHA 16

Durante su funcionamiento, el transistor consume cierta cantidad de energíaeléctrica. Una parte de la potencia que consume se pierde en forma de calor,provocando el calentamiento indeseado del transistor, lo cual se conoce comoefecto Joule. Esa potencia se disipa fundamentalmente en las uniones del transistor. Por tanto, podemos calcularla utilizando la siguiente expresión:

PD = PCB + PBE = VCB ⋅ IC + VBE ⋅ IESi tenemos en cuenta que la intensidad de base, IB, suele ser despreciablefrente a la intensidad de colector, IC, tenemos:

IE = IB + IC � IC →→ PD � VCB ⋅ IC + VBE ⋅ IC = IC ⋅ (VCB + VBE) = IC ⋅ VCE

En la práctica, en función de la potencia máxima que pueden disipar, los transistores se clasifican en:

• Transistores de baja potencia: son aquellos capaces de disipar, a lo sumo,0,5 W (PD ≤ 0,5 W). Su intensidad de colector es pequeña y suelen teneruna ganancia beta elevada (100 < β < 300). Generalmente su encapsuladoes de plástico. El modelo BC108 es un ejemplo típico.

• Transistores de potencia: son aquellos capaces de disipar una potenciasuperior a 0,5 W (PD > 0,5 W); algunos llegan hasta los 100 W. Su intensidad de colector es grande y suelen tener una ganancia betabastante menor (20 < β < 100). Pertenece a este tipo el modelo 2N3055. Su encapsulado es metálico para disipar mejor el calor generado por su funcionamiento, lo cual encarece su coste de fabricación.

Sabías que…En realidad, los transistoresno se construyen con losterminales en ángulo recto,sino todos paralelos paraaprovechar mejor las obleasde silicio.

POTENCIA DISIPADA

Potencia disipada en las uniones de un transistor NPN.

Al igual que todos los componentes eléctricos o electrónicos, el transistor tiene unos límites de funcionamiento que dependen,principalmente, de los siguientes parámetros que, al depender de su constitución, son ofrecidos por los fabricantes en la llamada hoja de características del componente:

1. Corriente máxima de colector: ICmáx.

2. Tensión máxima de colector: VCEmáx.

3. Potencia máxima disipada: PDmáx. Por ejemplo, para el modelo de baja potencia BC547, es de 500 mW.

4. Temperatura máxima de la unión: Tjmáx. Por ejemplo, para el modelo de baja potencia 2N2222 es de 175 ºC. La unión que más se calienta es la unión base-colector. Los fabricantes suelen ofrecer también la temperatura máxima de la cápsula y la máximatemperatura ambiental. Naturalmente, las tres están relacionadas.

VALORES LÍMITE DE FUNCIONAMIENTO

Zona de funcionamiento óptimo del transistor BJT.

C

C

B

B

E

E

N

PCB

PBE

PN

N P N

La figura adjunta muestra cómo queda restringida la zona de funcionamiento óptima del transistor.Si el punto de trabajo Q se encuentra fuera de ella, el transistor se dañará por efecto Joule.

Observa que la curva de máxima potencia disipada adopta la forma de una hipérbola en la característica de salida:

PDmáx (cte.) � IC ⋅ VCE → IC = PDmáx ⋅1

VCE

IC(mA)

ICmáx

PDmáx

VCEmáx VCE (V)

IB = 250 μA

IB = 150 μA

IB = 100 μA

IB = 0 μA

20

10

0,2

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AMPLIACIÓN

TRANSISTORES BIPOLARES NPN IV. PROCEDIMIENTO GENERAL PARADETERMINAR SI TRABAJAN EN ACTIVA O EN SATURACIÓN

FICHA 171Sin realizar cálculos, no es posible determinar si un transistor funciona en activa o en saturación en un circuitodado. El método más sencillo consiste en analizar el circuito suponiendo que funciona en activa y si ello provocacontradicciones, la hipótesis será falsa. En caso de no aparecer contradicciones, la hipótesis será cierta. Estemétodo se denomina reducción al absurdo.

Fíjate en el siguiente circuito. Contiene un transistor 2N3053 con una ganancia de corriente β = 150 y, en estecaso, VBB = VCC = 9 V.

En primer lugar, vamos a considerar la rama marcada con flechasgrises (malla de entrada), en la que el voltaje VBB se reparte entre la resistencia de base (RB = 2200 Ω) y la unión base-emisor. Si el transistor funciona en activa se cumplirá lo siguiente:

VBB = VRB + VBE

Como, según la ley de Ohm, VRB = IB ⋅ RB y, en activa, VBE ≥ 0,7 V,tenemos:

VBB � IB ⋅ RB + 0,7

Y despejando la corriente de base:

IB � = 0,003 77 A = 3,77 mA

Si el transistor trabaja en activa, la corriente de colector será:

IC = β ⋅ IB = 150 ⋅ 0,003 77 = 0,5655 A = 565,5 mA

Ahora, considera la rama marcada con flechas huecas (malla de salida), en la que el voltaje VCC se reparte entre la resistencia de colector (RC = 75 Ω) y la unión colector-emisor. Se cumple:

VCC = VRC + VCE

Según la ley de Ohm, VRC = IC ⋅ RC y, por tanto, la tensión colector-emisor será:

VCE = VCC − VRC = VCC − IC ⋅ RC →

→ VCE = 9 − 0,5655 ⋅ 75 = 33,41 V

Pero este resultado es absurdo; la tensión colector-emisor no puedeser negativa si el transistor funciona en activa. Por tanto, el transistordebe funcionar en saturación.

Simula el circuito con el software Crocodile Technology 3D, situando voltímetros en las uniones y amperímetros en los terminales del transistor. Observa cómo la constante de proporcionalidad entre la corriente de base y de colector es inferior a β = 150. Por tanto, el transistor está funcionando en saturación.

V

RBB

B

−=

−0 7 9 0 7

2200

, ,

Transistor 2N3053 funcionando en saturación.

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1 AMPLIACIÓN

CUESTIONES SOBRE TRANSISTORES (I)FICHA 18

Consulta distintas fuentes de información y contesta a las siguientes preguntas:

a) ¿En qué laboratorios se produjo la invención del transistor?

b) ¿Cuál de sus tres inventores fue galardonado en dos ocasiones con el premio Nobel de Física?

c) ¿Por qué fue tan polémica la personalidad de William B. Shockley?

d) ¿Cuál fue el primer uso de los transistores?

Identifica los terminales del transistor 2N3055 y prepáralo como indica la figura para ser utilizado en un entrenador de circuitos electrónicos.

Indica cuál es el estado en que estarán las bombillas de los siguientes circuitos cuando se cierre el interruptor. Explica el funcionamiento de cada circuito.

Observa lo que marcan los aparatos de medida en los siguientes circuitos y deduce el modo de funcionamiento del transistor, cuyo modelo se especifica, en cada uno de ellos.

a) c)

b) d)

4

3

2

1

Transistor BC108 con β = 165.

Transistor 2N3053 con β = 70.Transistor BC639 con β = 150.

Transistor TIP31C con β = 25.

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AMPLIACIÓN

CUESTIONES SOBRE TRANSISTORES (II)FICHA 181

Calcula la potencia disipada por cada uno de los transistores de los circuitos del ejercicio 4.

Calcula el punto de trabajo Q del transistor 2N3053 (β = 75) en el siguiente circuito.

Realiza los cálculos necesarios para determinar si el transistor del siguiente circuito trabaja en activa o en saturación.

El transistor del siguiente circuito trabaja en activa y su ganancia de corriente es β = 100. Calcula su punto de trabajo Q y dibuja su recta de carga en la gráfica IC-VCE.

8

7

6

5

Transistor BC639 con β = 100.

Transistor 2N3053 con β = 60.

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1 AMPLIACIÓN

SOLUCIONES A LAS CUESTIONES (I)FICHA 19

a) En los Laboratorios Bell, que fueron fundados en 1925 por la empresa AT&T (New Jersey, EE UU).Actualmente, los Laboratorios Bell son varios centros de investigación científica y tecnológica ubicados en más de diez países y que pertenecen a la empresa estadounidense Lucent Technologies (Alcatel-Lucent):

http://www.alcatel-lucent.com/wps/portal/BellLabs

Durante muchos años, los laboratorios manejaron uno de los presupuestos más elevados en el mundo de la investigación tecnológica a raíz del monopolio ejercido por AT&T en la industria telefónicaestadounidense. Entre sus patentes y descubrimientos más importantes destacan el transistor, el láser, la fibra óptica, la tecnología DSL, la telefonía móvil, los satélites de comunicaciones, el sistema operativoUnix y el lenguaje de programación C. Once de sus investigadores han ganado premios Nobel.

b) John Bardeen compartió su primer premio con William B. Shockley y Walter H. Brattain, por la invencióndel transistor, y el segundo, con Leon N. Cooper y John R. Schrieffer, por el desarrollo de la teoría BCS de la superconductividad.

c) William B. Shockley pensaba que el mérito debía ser únicamente suyo puesto que suya fue la idea original.John se enfadó mucho y Walter le gritó: «¡Demonios, Shockley, en esto hay suficiente gloria para todos!».

En 1955 Shockley fundó el Laboratorio de Semiconductores al sur de Palo Alto (California). Su empresa fueel origen de lo que hoy se conoce como el Valle del Silicio (Silicon Valley). En 1957 ocho de sus ingenierosprincipales se molestaron con él porque se negó a concentrarse en los transistores de silicio, que elloscreían que serían más fáciles de comercializar que los de germanio. Ante la negativa de Shockley, los «ocho traidores», como él los llamaría después, decidieron renunciar y fundaron su propia empresa,llamada Fairchild Semiconductor. El tiempo daría la razón a los empleados de Shockley.

Posteriormente se mostró como activista político defendiendo posturas que fueron calificadas de racistas.

d) Los transistores fueron usados por el público por primera vez en 1953, en la forma de amplificadores para los aparatos contra la sordera. En 1954 se desarrolló la radio de transistores y, en febrero de 1956, el Laboratorio de Computadoras Digitales del MIT empezó a desarrollar en colaboración con IBM una computadora transistorizada. En 1957 y 1958, UNIVAC y Philco produjeron las primerascomputadoras comerciales de transistores.

El transistor 2N3055 es un transistor de potencia ideal, por su robustez, para iniciarse en los montajes electrónicos.

Si le damos la vuelta, y colocamos sus terminales por encima de su línea de simetría horizontal, el terminal de la izquierda es la base, y el de la derecha, el emisor.

Es curioso que el colector de este modelo es su propio chasis, de modo que puedes conectar un cable a cualquiera de sus dos orificios.

Respuesta:3

2

1

En el circuito a, la bombilla no se encenderá porque no llega corriente a la base del transistor y, por tanto, la unión colector-emisor está abierta.

En el circuito b llega demasiada corriente a la basedel transistor, ya que esta noestá protegida. La bombilla no luce porque el transistor se ha roto.

En el circuito c, la corriente quellega a la base se ve «frenada»por la resistencia interna de labombilla. El circuito no tieneutilidad práctica, pero la bombillase enciende.

a b c

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AMPLIACIÓN

SOLUCIONES A LAS CUESTIONES (II)FICHA 191

El transistor trabajará en saturación si la constante de proporcionalidad entre la corriente de base y la de colector es inferior a la ganancia β del transistor. Así ocurre en los circuitos a y d; en ambos casos IC < β ⋅ IB.

El transistor trabaja en la zona activa cuando IC = β ⋅ IB, como ocurre en el circuito b.

En el circuito c no circula corriente por la base porque el interruptor está abierto, por tanto, el transistor está en corte.

En el circuito a del ejercicio 4, tenemos:

PD = IC ⋅ VCE = 0,0443 ⋅ 0,0659 = 0,0291 W = 2,91 MW

En el circuito b del ejercicio 4 no conocemos el valor de VCE, así que debemos deducirlo:

VCC = IC ⋅ RC + VCE → VCE = VCC − IC ⋅ RC → VCE = 9 − 0,0579 ⋅ 100 = 3,21 V

Por tanto, la potencia disipada será:

PD = IC ⋅ VCE = 005 79 ⋅ 3,21 = 0,1858 W = 185,8 mW

En el circuito c del ejercicio 4, la potencia disipada es obviamente 0 W.

En el circuito d del ejercicio 4, nuevamente debemos calcular VCE:

VCE = VCC − IC ⋅ RC → VCE = 9 − 0,008 89 ⋅ 1000 = 0,11 V

La potencia disipada, en este caso, es:

PD = IC ⋅ VCE = 0,008 99 ⋅ 0,11 = 0,0098 W = 9,8 mW

El punto de trabajo Q de un transistor viene definido por los valores de VCE e IC. El primero es ofrecido por el amperímetro conectado en el colector IC = 119 mA, y el segundo lo deduciremos utilizando:

VCE = VCC − IC ⋅ RC → VCE = 9 − 0,119 ⋅ 75 = 0,075 V = 75 mV

Podemos situar el punto de trabajo Q de coordenadas (VCE , IC) = (0,075, 0,119) en la curva característica de salida, como muestra la figura adjunta.

Comenzaremos suponiendo que el transistor funciona en activa en espera de encontrar contradicciones en el cálculo de VCE.

En la malla de entrada tenemos:

VBB = VRB + VBE → VBB � IB ⋅ RB + 0,7

Y despejando la corriente de base:

Si el transistor trabajase en activa, la corriente de colector sería:

IC = β ⋅ IB = 60 ⋅ 0,005 53 = 0,3318 A = 331,8 mA

En la malla de salida se cumple:

• VCC = VRC + VCE

• VCE = VCC − VRC = VCC − IC ⋅ RC →• → VCE = 4,5 − 0,3318 ⋅ 100 = −28,68 V

Como la tensión colector-emisor no puede ser negativa si el transistorfunciona en activa, se deduce que el transistor trabaja en la zona de saturación.

Si deseamos conocer la intensidad del colector en saturación, podemossimular el circuito con Crocodile Technology 3D colocando unamperímetro en el colector. Como puedes observar: ICsat = 44,7 mA.

IV

RB

BB

B

A mA=−

=−

= =0 7 9 0 7

15000 00553 5 53

, ,, ,

7

6

5

4

180%

IC(mA)

IB cte.

Q

VCE (V)

119

0,075

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1 AMPLIACIÓN

SOLUCIONES A LAS CUESTIONES (III)FICHA 19

En la malla de entrada tenemos:

• VBB = VRB + VBE → VBB � IB ⋅ RB + 0,7

La corriente de base es:

En activa, la corriente de colector es proporcional a la corriente de base, conforme a la expresión:

IC = β ⋅ IB = 10 ⋅ 6,43 ⋅ 10−5 = 6,43 ⋅ 10−3 A = 6,43 mA

En la malla de salida se cumple:

• VCC = VRC + VCE

• VCE = VCC − VRC = VCC − IC ⋅ RC →→ VCE = 20 − 6,43 ⋅ 10−3 ⋅ 2000 = 7,14 V

Los valores de IC e VCE definen el punto de trabajo Q del transistor. El punto Q pertenece a la recta de carga; es la intersección de la recta de carga y la curva característica de salida.

La expresión matemática de la recta de carga, IC, en función de VCE, se deduce de:

VCC = VRC + VCE = IC ⋅ RC + VCE

Despejando IC vemos que la recta de carga depende del voltaje VCC y la resistencia RC y que su pendiente es negativa:

Normalmente, para representar gráficamente la recta de carga de un transistor en un circuito dado se calculan los puntos (IC , VCE) = (0 , VCEO) y (IC , VCE) = (ICsat , 0), siendo VCEO el voltaje colector-emisor cuando el transistor funciona en corte e ICsat la intensidad en el colector cuando el transistor funciona en saturación:

a) Cálculo del punto (0 , VCEO):

b) Cálculo del punto (ICsat , 0):

IV

R RV

I V

R R

V

R

CCC

C CCE

CsatCC

C C

CC

C

= − ⋅

= − ⋅ = =

1

1 020

200000 01 10= =

⎧

⎨

⎪⎪⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪⎪⎪, A mA

IV

R RV

V

R RV V V

CCC

C CCE

CC

C CCEO CEO CC

= − ⋅

= − ⋅ → = =

1

01

200 V

⎧

⎨

⎪⎪⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪⎪⎪

IV V

R

V

R RVC

CC CE

C

CC

C CCE=

−= − ⋅

1

IV

RB

BB

B

A=−

=−

= ⋅ =−0 7 20 0 7

3000006 43 10 6 435, ,, , μAA

8

20

15

10

5

00 5 10 15 20 25 30

6,43

7,14

IC (mA)

QIB = 6,43 μA

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AMPLIACIÓN

EN LA REDFICHA 20

Notas

REEAhttp://olmo.pntic.mec.es/jmarti50/portada

Estupenda web con multitud de recursos didácticos en el campo de la electrónica analógica y de la tecnología en general. Su propósito es didáctico. Perteneceal IES Río Cuerpo de Hombre de Béjar (Salamanca).

ELECTRO SOFTWAREhttp://www.terra.es/personal2/julio-gas/electro/Archivos/software.htm

Desde este sitio puedes descargarmucho software gratuito que te ayudará en tus simulaciones de circuitos electrónicos analógicos.

TÚ VERAShttp://miro.h3m.com/~s04be433/index.html

Web muy didáctica dedicada a la presentación de conocimientosbásicos relacionados con el mundo de la electrónica.

ALCATEL-LUCENThttp://www.alcatel-lucent.com/wps/portal/BellLabs

El origen de esta empresa son los famosos Laboratorios Bell quetantos logros tecnológicos hanproducido. Desde esta página puedesacceder a sus proyectos de investigación y consultar sus hitoshistóricos más relevantes.

MI MECÁNICA POPULARhttp://www.mimecanicapopular.com

Web dedicada a explicar la construcción de pequeñasmáquinas curiosas con elementossencillos que tú mismo podrás realizaren tu taller casero.

ELECTRÓNICA FÁCILhttp://www.electronicafacil.net

Sitio web muy recomendable para encontrar información sobrecaracterísticas técnicas de componentes, tutoriales, zona de descarga, noticias de interés, etc.

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1 AMPLIACIÓN

CONTROL DE HERRAMIENTASFICHA 21

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Sobranherramientas

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EVALUACIÓN

EVALUACIÓNFICHA 221

NOMBRE: CURSO: FECHA:

Explica cuál es la función de las resistencias fijasy de los potenciómetros en un circuito electrónico,indicando su simbología y en qué se diferencian lasunas de los otros.

Define la magnitud capacidad eléctrica de un con-densador. ¿En qué unidades se mide?

Deseamos encender un diodo LED con una pila depetaca de 4,5 V, ¿qué resistencia deberemos conec-tar en serie con él para que funcione en condicio-nes óptimas?

(Datos: el voltaje e intensidad nominales del LEDson, respectivamente, 2 V y 20 mA.)

Diseña un circuito que permita detectar cuándo haalcanzado cierto nivel el agua de una bañera. Expli-ca su funcionamiento.

Explica los tres modos de funcionamiento de un tran-sistor bipolar NPN.

La ganancia de corriente del transistor bipolar NPN2N3055 que trabaja en la zona activa es de 50. Sirecibe en su terminal de base una corriente de inten-sidad 10 mA, ¿qué corriente pasará a través de sucolector?

Completa los componentes que faltan en este circui-to temporizador, explicando la función que realizacada uno.

¿En qué estado se encontrará la bombilla del siguien-te circuito cuando, tras cerrar el interruptor, el con-densador se haya cargado totalmente? Explica porqué. ¿Cuánto tiempo tardará en cargarse el conden-sador?

Explica el funcionamiento del siguiente circuito, in-dicando el nombre y función de cada uno de sus com-ponentes:

Indica cuáles de las siguientes bombillas se encen-derán cuando se cierre el interruptor. Explica porqué.

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1 EVALUACIÓN

AUTOEVALUACIÓN FICHA 23


¿Qué es un potenciómetro?

a) Un medidor de potencia eléctrica.

b) Un resistor fijo.

c) Un zumbador.

d) Un resistor variable.

¿A qué componente corresponde este símbolo?

a) Una NTC. c) Una PTC.

b) Una LDR. d) Un potenciómetro.

¿A qué voltaje estará sometido un condensador de 5 µF que logra almacenar una carga de 1,07 µC?

a) 0,21 V. c) 5,35 V.

b) 4,67 V. d) 6,07 V.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta?

a) Un diodo permite el paso de corriente en elsentido que indica la flecha de su símbolo.

b) Un diodo necesita una resistencia de po-larización para poder encenderse.

c) Los diodos impiden el paso de corriente enel sentido que indica la flecha de su sím-bolo.

d) Los diodos están compuestos por dos ma-teriales metálicos.

¿Cuándo trabaja un transistor bipolar en activa?

a) Cuando se comporta como un interruptorabierto.

b) Cuando la corriente que circula por su co-lector es proporcional a la que circula porsu base.

c) Cuando permite que por su colector circu-le la máxima corriente.

d) Cuando se comporta como un conmutador.

Si un condensador tarda 1,7 s en cargarse, ¿cuán-to tardará en descargarse?

a) 5 RC veces el tiempo de carga.

b) El mismo tiempo.

c) 5 veces el tiempo de carga.

d) RC veces el tiempo de carga.

¿Qué resistencia, teóricamente, presenta un conden-sador en un circuito de corriente continua?

a) Siempre infinita.

b) Nula cuando está descargado e infinitacuando está cargado.

c) Siempre nula.

d) Infinita cuando está descargado y nula cuan-do está cargado.

¿Qué componente electrónico no es necesario paradiseñar un circuito que detecta variaciones térmicas?

a) Una PTC. c) Una NTC.

b) Un transistor. d) Una LDR.

¿Qué afirmación corresponde al comportamiento dela bombilla tras cerrar el interruptor?

a) La bombilla no se encenderá nunca.

b) Se encenderá al aumentar la temperatura.

c) Se encenderá al disminuir la temperatura.

d) Estará encendida permanentemente.

¿Qué es un circuito impreso?

a) Un esquema eléctrico realizado con orde-nador.

b) Un circuito implementado sobre una placapretaladrada en la que se han insertado loscomponentes y se han conectado median-te cables.

c) Un circuito implementado sobre una placametálica en la que los cables se han susti-tuido por soldaduras.

d) Un circuito implementado sobre una placade plástico en la que los cables se han sus-tituido por pistas.

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EVALUACIÓN

SOLUCIONES (I)FICHA 24


1

La función de las resistencias fijas (resistores) y delos potenciómetros es disminuir la corriente eléc-trica que circula por la rama de un circuito, ab-sorbiendo voltaje. Sus símbolos, según la norma-tiva europea, son respectivamente:

Las resistencias fijas han sido diseñadas para pre-sentar siempre la misma resistencia eléctrica. Lospotenciómetros disponen de un dispositivo (torni-llo, ruedecilla…) que permite al usuario variar la re-sistencia eléctrica que presentan.

La carga máxima que puede almacenar un conden-sador depende del voltaje que se aplique en sus ar-maduras. Esta dependencia es proporcional y a laconstante de proporcionalidad se le llama capaci-dad (C) del condensador.

Q = C ⋅ V

Aplicamos las reglas de la asociación en serie deresistencias y la ley de Ohm:

VT = VLED + VR → VR = VT − VLED

I ⋅ R = 4,5 − 2 = 2,5 →

→ R = = 125 Ω

Una solución posible es la ofrecida por el siguien-te circuito:

Puedes fabricar un sensor de humedad simplemen-te con dos clavos separados 1 cm. A cada uno co-nectas un cable y ya está.

Cuando los clavos se sumergen en el agua, la pe-queña corriente generada entre ambos es amplifi-cada por el transistor y puede activar la bobina de un relé. Los contactos del relé hacen que se encienda una bombilla indicando que el nivel deagua en la bañera ha llegado al lugar donde está elsensor.

El potenciómetro sirve para regular la sensibilidaddel circuito.

El transistor bipolar tiene tres modos de funciona-miento:

a) En corte. Ocurre cuando el transistor no permi-te que pase nada de corriente entre colector yemisor.

Se comporta como un interruptor abierto.

b) En activa. Ocurre cuando la corriente que dejapasar el transistor entre colector y emisor es pro-porcional a la que entre por su base.

c) En saturación. Ocurre cuando el transistor dejapasar toda la intensidad posible entre colector y emisor.

Se comporta como un interruptor cerrado.

Cuando el transistor trabaja en activa, la intensidadde colector y de base están relacionadas por la expresión:

IC = β ⋅ IB = 50 ⋅ 0,01 = 0,5 A

Los componentes que faltan son:

a) Un potenciómetro de 100 kΩ de valor máximo(regulado a 40 kΩ es una buena opción) a tra-vés del cual se cargará el condensador.

b) Un transistor que entra en saturación cuando elcondensador se ha cargado. En ese momentopermite el paso de corriente de su colector alemisor, la bobina del relé atrae sus contactos yel motor comienza a girar.

c) Un diodo en paralelo con la bobina del relé paraevitar que la corriente inversa de pico, que seproduce al desconectarla, cause daños en el co-lector del transistor.

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2 5 2 5

0 020

, ,

,I=

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CQ

V=

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EVALUACIÓN

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1 EVALUACIÓN

SOLUCIONES (II)FICHA 24


El circuito es:

La bombilla estará apagada, porque después deque el condensador se haya cargado, él mismo in-terrumpe el tránsito de electrones.

El tiempo de carga será:

tc = 5 ⋅ R ⋅ C = 5 ⋅ 220 ⋅ 10 ⋅ 10−6 = 0,011 s

El interruptor general permite parar el motor, ya queestá en una rama principal del circuito. El conmu-tador produce el cambio de sentido de giro del motor.

Un LED se enciende cuando el motor gira «aderechas» y el otro lo hace cuando gira «a iz-quierdas». Las resistencias en serie con losLED los protegen de sobreintensidades y leshacen trabajar en sus valores de voltaje e in-tensidades nominales.

Los diodos solo dejan pasar la corriente si sigue elmismo sentido que la flecha de su símbolo.

• La primera bombilla, empezando por la izquier-da, no se enciende porque el diodo en serie conella se opone a la corriente.

• La segunda bombilla sí se enciende (el diodo enparalelo con ella no le afecta).

• La tercera bombilla (en la parte inferior del es-quema) también se enciende.

• La cuarta bombilla no se enciende porque estácortocircuitada.

• La quinta bombilla no se enciende porque unode los diodos en serie con ella se opone al pasode la corriente.

El circuito es el siguiente:

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d; b; a; a; b; b; b; d; a; d.10987654321

AUTOEVALUACIÓN

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CONTENIDOS PARA SABER MÁS…

BASES DE LA ELECTRÓNICA1 FICHA 25

Según la teoría de bandas, un material puede ser conductor, semiconductor o aislante de la corriente eléctrica según cuál sea su estructura de bandas.

Interpretar dibujos.

• Observa los esquemas e indica cuál pertenece a un conductor, cuál a un semiconductor y cuál a un aislante. Luego justifica tus respuestas.El esquema A pertenece a un conductor, pues:

El esquema B pertenece a un semiconductor, pues:

El esquema C pertenece a un aislante, pues:

• Explica.

La conducción de la corriente eléctrica por medio de electrones «sobrantes».

La conducción de la corriente eléctrica por medio de huecos.

Dominar el vocabulario básico de electrónica.

• Busca en la sopa de letras de la derecha trece términos relacionados con la electrónica.

• Contesta.

¿Por qué a la banda llamada gap también se la conoce con el nombre de banda prohibida?

¿Por qué se utilizan elementos como el silicio o el germanio para elaborar materiales semiconductores?

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1


Banda de valencia

Banda de conducciónA B CBanda de conducción Banda de conducción

GapGap– – – – –

–

Electrón

Banda de valencia Banda de valencia

A D O D A P O D E S C D X S RE R I T C A E O I U O C R O PE T C A S P O I C R E R T R IC R I P H U E C O W E C A C EI I L G A G A T R A U E H L MO S I C D O S A E D V A E E VH T S E M I C O N D U C T O RN O C P S M O O O B T H M I AC R E N I P C D D R V I V N AZ G A P P U G E O I P P J A NH R C X P R E N O E O H I M ET O R W I E G Y D S A O O R NA R O T D Z A I S L A N T E TA L U V L A V V H A P H S G DA S D F S Q E R Y U I O A C H

APROVECHANDO LA ENERGÍA ELÉCTRICA

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1 CONTENIDOS PARA SABER MÁS…

¿CÓMO FUNCIONAN LOS DIODOS? (I)FICHA 26

El diodo es un componente básico de los circuitoselectrónicos. Su funcionamiento se basa en launión de dos materiales semiconductores, uno de tipo P y otro de tipo N. Recuerda que al terminal que sale del semiconductor de tipo P se le denomina ánodo; y al que sale delsemiconductor de tipo N, cátodo.

El diodo se puede emplear para controlar el pasode la corriente eléctrica por un circuito, a modo deinterruptor, tal y como muestra el esquema de la derecha.

EL FUNCIONAMIENTO DE UN DIODO

Interpretar esquemas de circuitos con diodos.

• En el esquema superior identifica la zona de empobrecimiento de los diodos que aparecen representados.

• Observa los esquemas.

Identifica los diodos que hay en cada circuito. Realiza un dibujo sencillo con el esquema de un diodo y rotula en él cuál es el cátodo y cuál el ánodo.

Indica la polaridad de los diodos.

¿Por cuáles de los circuitos anteriores circula la corriente eléctrica? Explica tu respuesta.

Ahora vuelve a dibujar los esquemas, modificándolos para que circule la corriente por todos ellos.¿Cómo has dibujado los diodos? ¿En qué estado de polarización se encuentran?

• ¿Influye el valor de la resistencia en tus respuestas? ¿Qué ocurre si la resistencia tiene un valor muy elevado?

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a

d

b

e

c

f

D1 D2 D1 D2

D1 D2 D1

D2

D1

D2

D1 D2

Cristaltipo P

Polarizacióninversa

Polarizacióndirecta

Sin polarización

Interruptor abierto

Interruptor cerrado

Cristaltipo N

Cristaltipo P

Cristaltipo N

Cristaltipo P

Cristaltipo N

Ánodo Cátodo

Ánodo

Cátodo Ánodo

Cátodo

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¿CÓMO FUNCIONAN LOS DIODOS? (II)1 FICHA 26

Conocer el funcionamiento de un diodo.

• Marca las frases verdaderas:

Un diodo está formado por la unión de dos semiconductores.

Siempre que se conecta un diodo en un circuito, pasa corriente por él.

En polarización directa, la corriente eléctrica no circula por el diodo.

En polarización inversa, la corriente eléctrica no circula por el diodo.

El diodo puede emplearse como interruptor en un circuito.

Para que un diodo pueda conducir la corriente eléctrica hay que eliminar en todo o en parte la zona de empobrecimiento.

Cuando la tensión en los terminales del diodo es mayor que la tensión umbral, el diodo se encuentra en estado de conducción.

Cuando la tensión en los terminales del diodo es mayor que la tensión umbral, el diodo se encuentra en estado de bloqueo.

• ¿Qué es el punto de trabajo ideal del diodo?

• ¿Qué es la zona de empobrecimiento de un diodo?

Conocer el funcionamiento de un diodo. Observa en el dibujo el circuito con un diodo, cuyo comportamiento aparece descritopor la gráfica.

• ¿En qué estado se encuentra el diodo del circuito?

• A partir del aspecto de la gráfica, ¿puedes deducir si se tratade un diodo real o de un diodo ideal? Justifica tu respuesta.

• ¿Circula la misma intensidad de corriente por la resistencia que por el diodo? ¿Cómo lo sabes?

• Calcula la expresión de la recta de carga. Luego representasobre papel la recta de carga sobre la gráfica que describe el funcionamiento del diodo. ¿En qué punto se cortan?

• ¿Cuál es el punto de trabajo del diodo?

• ¿Cómo conocemos habitualmente la gráfica del diodo? ¿Quién la proporciona?

Interpretar circuitos con diodos LED.

• En el esquema de la derecha señala qué diodos LED se iluminarán y cuáles no. Justifica tu respuesta.

• Pon ejemplos de aparatos que usas habitualmentey que incorporan uno o varios diodos LED. ¿Cuál es la misión que cumplen los diodos LED?¿De qué color es la luz proporcionada por los diodos?

• ¿Cuál es la ventaja de estos componentes frente a otros sistemas de iluminación? (Clave: piensa en el consumo energético.)

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3

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Iak (mA)

4

3

2

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0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 Vak (V)

D1

D1 D2

D3

600 �1,2 V

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¿CÓMO FUNCIONAN LOS TRANSISTORES? (I)FICHA 27

El transistor es el dispositivo electrónico más importante y el másempleado en la actualidad. Por ejemplo, los microprocesadores de los potentes ordenadores modernos incorporan decenas de millones de transistores.

En los circuitos impresos, los transistores incluyen una cubiertaprotectora, el encapsulado, que protege sus terminales, y quepuede estar elaborado con diversos materiales: plástico, metal…

Un transistor puede ser considerado como la unión de dos diodos:uno formado por la unión emisor-base y otro formado por la uniónbase-colector.

El terminal de base controla el paso de la corriente eléctrica entre el colector y el emisor.

EL FUNCIONAMIENTO DE UN TRANSISTOR


Identificar las partes que forman un transistor. Observa los esquemas superiores sobre los componentes de un transistor y contesta.

• Identifica en los esquemas superiores:

El emisor.

La base.

El colector.

• ¿Qué indica la flecha en los esquemas de abajo?

• Entonces, ¿en qué se diferencian un transistor de tipo PNP y otro de tipo NPN en lo que a la dirección de la corriente de emisor se refiere?

• Dibuja el esquema de un transistor NPN e indica en él:

La dirección de la corriente de base.

La dirección de la corriente de colector.

La dirección de la corriente de emisor.

Interpretar circuitos con transistores. La acción de polarizar un transistor consiste en conectarlo a un circuito exterior, llamado circuito de polarización. En un circuito con conexión en emisor común, el terminal emisor de un transistor se conecta a dos generadores.

• Rotula en el circuito de la derecha los siguientes elementos:

Resistencia de base.

Resistencia de colector.

Tensión de base.

Tensión de colector.

Intensidad de colector.

Intensidad de emisor.

Intensidad de base.

• Indica en el esquema el sentido de la intensidad de la corriente a lo largo de todo el circuito.

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1

N

PNP NPN

P N

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¿CÓMO FUNCIONAN LOS TRANSISTORES? (II)1 FICHA 27

Conocer los transistores.

• Marca las afirmaciones verdaderas.

Los transistores están formados por la unión de dos materiales semiconductores: uno de tipo P y otro de tipo N.

Hay un tipo de transistor que está formado por dos capas de material semiconductor de tipo P.

Hay un tipo de transistor que está formado por dos capas de material semiconductor de tipo N.

El transistor es un dispositivo con dos terminales: emisor y colector.

En un transistor se cumple la relación IE = IB + IC.

En un transistor se cumple la relación IB = IE + IC.

En un transistor se cumple la relación IC = IB + IE.

En un circuito de polarización con un transistor se añaden dos resistencias para limitar la corriente que circula por la base y por el colector.

Un transistor se comporta como un interruptor controlado por corriente eléctrica.

Si la corriente de base es mayor que un valor umbral, entonces el transistor no conducirá la corriente y se comportará como un interruptor abierto.

Si la corriente de base es mayor que un valor umbral, entonces el transistor conducirá la corriente y se comportará como un interruptor cerrado.

En la zona de corte, el transistor conduce la corriente eléctrica.

En la zona activa, el transistor conduce la corriente eléctrica parcialmente.

En la zona de saturación, el transistor conduce la corriente eléctrica plenamente.

Resolver circuitos con transistores.

• Observa el circuito con un transistor de la derecha.

¿Qué tipo de transistor es?

¿Cuál es el valor de la resistencia de carga?

¿Cuál es el valor de la resistencia de base?

• Identifica:

El circuito de base.

El circuito de colector.

• El valor de la tensión base-emisor es de 0,3 V.

Indica la expresión de la recta de carga a partir de los valores que aparecen en el circuito.

¿Cuál es el valor de la corriente que circula por la base?

Sabiendo que la ganancia del transistor es 50, calcula el punto de trabajo del mismo.

A partir de los valores obtenidos, ¿sabrías decir en qué zona se encuentra el transistor?

• ¿Qué representa físicamente la ganancia de un transistor?

• ¿Por qué se dice que el transistor no es solamente un elemento de control de la corriente eléctrica, sino que además es un amplificador de la corriente?

• ¿Qué son las curvas características de un transistor?

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10 V2,3 V

800 Ω

80 Ω

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SENSORES DE CONTACTO: LOS BUMPERS (I)FICHA 28

Un bumper es un conmutador que tiene dos posiciones con muelle de retorno hacia la posición de reposo y con una palanca de accionamiento. Esta palanca será de mayor o menor longitud en función del modelo de bumper.

Cuando el bumper está en reposo, sin accionar, el terminal o patilla común (C) y el terminal R están en contacto.

Cuando se aplica presión sobre la palanca, el terminal C entra en contacto con el terminal A: el bumper pasa a la posición activo. En ese momento se oye un clic que nos indica el contacto entreterminales, lo que ocurre cuando la palanca llega prácticamente al final de su recorrido.

Los bumpers se usan para detectar obstáculos mediante contacto directo. Sin embargo, no son sensores de contacto adecuados para robots de alta velocidad, ya que cuando se detecta el obstáculo gracias al bumper, el robot no tiene tiempo de frenar.

USOS

FUNCIONAMIENTO

¿Cuántos terminales o «patillas» tiene un bumper?

a) Dos. c) Cuatro.

b) Tres. d) Cinco.

¿Deben conectarse todos los terminales de un bumper en cualquier montaje eléctrico?

a) Sí, nunca puede dejarse un terminal sin conectar.

b) Depende del circuito que queramos hacer.

c) Siempre debe dejarse libre uno de los terminales.

d) Normalmente, siempre hay dos terminales libres.

¿Cuál de los siguientes términos es sinónimo de bumper?

a) Llave conmutada. c) Conmutador simple.

b) Pulsador fin de carrera. d) Interruptor sensitivo.

¿Cómo se denominan los terminales de un bumper?

a) COM, ON, OFF y PLAY. c) NA , NC y ON.

b) NA y NC. d) COM, NC y NA.

¿Para qué no debe emplearse un bumper?

a) Como interruptor general de un circuito.

b) Para determinar si un objeto ha alcanzado una posición determinada.

c) Para implementar un pulsador normalmente cerrado.

d) Para implementar un pulsador normalmente abierto.

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3

2

1

CUESTIONES


C A R

Común (C)Activado (A)

Reposo (R)

0

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SENSORES DE CONTACTO: LOS BUMPERS (II)1 FICHA 28

¿Qué ocurriría si por los terminales de un bumper circulara una intensidad superior a su intensidad nominal?

a) Podría producirse un arco eléctrico entre los terminales, aumentado con ello el riesgo de incendio del circuito.

b) Explotarían los contactos al no poder soportar la presión.

c) Nada, los contactos son capaces de soportar cinco veces su intensidad nominal.

d) Los bumpers incorporan un fusible en cada terminal que evita la circulación de corrientes de intensidadsuperior a la nominal.

¿Qué terminales deberías conectar si utilizaras un bumper para hacer sonar el timbre de la entrada de una vivienda?

a) COM y NC. c) NA y NC.

b) COM y NA. d) ON, COM y NA.

En la figura, podemos observar una bomba (B) que llena un depósito de agua. En la parte más alta hay una palanca en cuyo extremo se ha colocado una bola de porexpán.

Al aumentar el volumen de agua en el depósito, la palanca subirá, ya que el porexpán flota.

Cuando el depósito se haya llenado, la palanca activará el pulsador y la bomba dejará de bombear agua.

Si el pulsador se implementa con un bumper, ¿qué terminales deberán conectarse?

a) COM y NC. c) NA y NC.

b) COM y NA. d) ON, COM y NA.

Disponemos de un polímetro y lo utilizamos en el modo de detección de cortocircuito.

Conectamos, al azar, las dos bananas del polímetro a dos terminales o patillas de un bumperque no está conectado a ningún circuito.

Si suena el pitido del polímetro, ¿qué terminales habremos conectado?

a) ON y COM. c) NC y NA.

b) COM y NA. d) COM y NC.

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Pulsador

Bomba

Palanca

Pulsador

Palanca

Bomba

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PROYECTOS CON RELÉS I. CONTROL DE UN PASO A NIVEL (I)FICHA 29

Nuestro objetivo es realizar una maqueta demostrativa de cómo se puede conseguir que dossemáforos regulen automáticamente el tráfico en un paso a nivel.

Los semáforos constan de dos luces, una roja y otra verde. El tren puede simularse con un sencillo cochecito eléctrico que se desplace linealmente.

El esquema de funcionamiento que proponemos es el siguiente:

1. Inicialmente los dos semáforos tienen sus luces verdes encendidas y las rojas apagadas.

2. El tren se acerca al paso a nivel y activa el pulsador NA. La bobina del relé atrae los contactos del conmutador y las bombillas verdes dejan de lucir y se encienden las rojas.

PROCEDIMIENTO

Control automático de un paso a nivel.



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PROYECTOS CON RELÉS II. CONTROL DE UN PASO A NIVEL (II)1 FICHA 29

3. El tren libera el pulsador NA. La bobina del relé sigue atrayendo los contactos del conmutador y las bombillasrojas continúan encendidas.

4. El tren atraviesa el paso a nivel y se aleja hasta activar el pulsador NC. El pulsador NC abre la rama principal del circuito de control y la bobina deja de recibir corriente. El conmutador vuelve a su posición original y las bombillas rojas se apagan, encendiéndose las verdes.

Sugerencias• En todos los proyectos con relés te recomendamos que utilices modelos cuyo voltaje nominal sea de 6 V

(resistencia de la bobina de 75 Ω) y que los actives con pilas de petaca de 9 V. Ambos son fáciles de conseguiren las tiendas de componentes electrónicos.

• Si deseas sustituir las bombillas por LED, no olvides conectarlos en serie con una resistencia de unos 100 Ω.

• Si te gustan las complicaciones, puedes añadir una o dos barreras levadizas que suban y bajen automáticamente.

Explica brevemente el funcionamiento del circuito empleado en cada una de las fases propuestas en estas páginas.

¿Cuál es la ventaja de sustituir las bombillas tradicionales por LED?2

1

CUESTIONES




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PROYECTOS CON RELÉS III. MICROBOT FUGITIVO (I)FICHA 30

Se trata de un pequeño cochecito que cambia de dirección cuando choca con una pared. Puedes construir un pequeño laberinto y que el robot trate de escaparse de él.

Este es uno de los poco microbots que se puede realizar utilizando únicamente componentes electromecánicos.

1. Comienza por el chasis, que puede ser de madera contrachapada o de cartón corrugado.

2. Acopla dos cojinetes de fricción que puedes obtener del tubo de un bolígrafo o bien fabricarlos tú mismoenrollando un trozo de cartulina.

3. Por esos cojinetes entrarán los palieres, que no son más que unas poleas (que actuarán también de ruedas) con un eje que puede ser un palito de caramelo.

4. Al pegar los motores al chasis, ten cuidado de alinear bien los motores inclinándolos levemente para que la correa, que los une a la polea, no se salga. Así no será necesario utilizar topes ni en los motores ni en los palieres. Las correas pueden ser gomas elásticas de papelería.

En el frontal del chasis debes colocar, al menos, dos sensores de contacto de los llamados finales de carrera o, en argot robótico, bumpers (del inglés, parachoques). Hay que configurarlos como pulsadores normalmente abiertos.

El algoritmo de funcionamiento es el siguiente:

1. Estado inicial: los dos motores giran en el mismo sentido, hacia adelante, y el microbot se desplaza en línearecta. Bueno, en general, debido a las inevitables imperfecciones en la construcción a mano, el microbotseguirá una trayectoria giratoria, con mayor o menor radio de curvatura.

2. Si el microbot choca por la izquierda, se pulsa el bumper izquierdo, y el motor derecho debe invertir su sentidode giro, provocando un giro que trata de sortear el obstáculo. Esta inversión durará solo el tiempo que el bumper permanece pulsado. Sería deseable que durase algo más, para ello deberíamos utilizar un circuitotemporizador, pero la inercia de los elementos mecánicos se encarga de aportar un pequeño retraso que essuficiente en la práctica.

Análogamente, si el microbot choca por la derecha, el motor izquierdo debe invertir su sentido de giro.

Laberinto hecho con tablones en el suelo.

Fugitivo hecho con abundantematerial reciclado.

Elementos mecánicos del microbot Fugitivo.

Detalle de la inclinación del motor para que no se salga la correa.

Rueda Bumper

Motor

Correa

Polea reductora

CojineteChasis

PROCEDIMIENTO


Correa

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79K TECNOLOGÍA 4.° ESO K MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. K


PROYECTOS CON RELÉS III. MICROBOT FUGITIVO (II)1 FICHA 30

3. Si el microbot choca de frente, ambos motores invertirán su sentido de giro y el microbot irá hacia atrás en línearecta. Teóricamente, esto haría que, al liberarse los bumpers, el microbot fuese hacia delante chocando de nuevo con los dos bumpers a la vez. En la práctica, esta situación es sumamente improbable (no se repitemás de 2 veces seguidas) debido a que el microbot no es simétrico ni tampoco su funcionamiento.

El siguiente circuito implementa el algoritmo anterior:

Se han incorporado un interruptor general en el circuito de control (IGCC) y un conmutador doble de corredera queactuará como interruptor general del circuito de potencia (IGCP), al desconectar simultáneamente ambos motores.

Para conseguir un funcionamiento aceptable, debe alimentarse cada motor por separado. Las pilas de petaca de 4,5 V suficientes. Con estas condiciones, el robot puede funcionar autónomamente unos 20 minutos.

Para realizar el circuito eléctrico anterior tenemos varias opciones:

• Primera opción. Utilizar la utilidad PCB del Software Crocodile Technology 3D para diseñar una placa de circuito impreso donde insertar y conectar los componentes.

• Segunda opción. Utilizar placas pretaladradas con la misma intención.

• Tercera opción. Emplear placas de diseño PROTOBOARD.

• Cuarta opción. Pegar los componentes sobre una plancha de cartón corrugado y unirlos por cables soldados a sus patillas. Esta es la más barata, la más rápida y la más didáctica. Es la que elegiremos.

Para llevar a cabo la cuarta opción, conviene hacerse una plantilla de situación de los componentes, etiquetando sus patillas conforme al esquema eléctrico.

Esquema eléctrico del funcionamiento del cerebro de un microbot Fugitivo.

IGCP

IGCC

Pila 4,5 VMotorderecho

Motorizquierdo

Bumperizquierdo

Bumperderecho

Pila 4,5 V

Relé 2 circuitos 6 V

Relé 2 circuitos 6 V

Pila 9 V

Alimentación eléctricaPuerto de actuadoresPuerto de sensores

Circuito de potenciaCircuito de control

Conmutador doblede corredera

Interruptor generalde corredera

BIZQ

MIZQMDCHO

BDCHO

Vistas superior e inferior del prototipo simulado con Crocodile Technology 3D.


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PROYECTOS CON RELÉS III. MICROBOT FUGITIVO (III)FICHA 30

Fugitivo con seis bumpers frontales. Fugitivo 3PK2 con guardabarros, alerón y frontal «tuneado».

Varios Fugitivos compiten por salir primero del laberinto. Fugitivo con cuatro bumpers frontales y carcasa de protección para la competición simultánea. ¡Cuéntaselo a tus amigos!

Evita las esquinas cóncavas de ángulos inferiores a 120º en el laberinto que diseñes para competir. Tu microbot puede atascarse.

Para hacer más ágil a tu microbot, incorpórale más bumpers. Por supuesto, se conectan todos en paralelo.

Puedes incorporar a cada motor, dos LED (por ejemplo, uno verde y otro amarillo) que indiquen el sentido de giro del motor. Apaga las luces y disfruta del espectáculo.

Utiliza una rueda loca de reducidas dimensiones; puedes conseguirla en cualquier ferretería. Si no, utilizasimplemente una hembrilla cerrada directamente atornillada a la parte inferior del chasis. Esta solución soloes válida si el suelo del laberinto es muy liso.

Hazlo pequeñito, busca la miniatura y, también, la ligereza (no más de 600 g).

Constrúyele una carcasa de plástico o cartón y suelta varios microbots en el laberinto para que interaccionenentre ellos.

Ponle un nombre, «tunéalo» y presume.7

6

5

4

3

2

CONSEJOS


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81


DEL ELECTRÓN AL TRANSISTORFICHA 31

Interpretar un texto sobre el desarrollo de la electrónica en sus comienzos.

• Resume cada uno de los apartados del texto con una frase.

• Elige un título para el documento que acabas de leer.

• Explica las siguientes frases:

… un diodo: un dispositivo con dos electrodos que, dado que conducía la electricidad en un solo sentido, denominó válvula.

Los semiconductores son la llave de la electrónica moderna.

[el transistor] un amplificador semiconductor que iba a tener un impacto nada acorde con su tamaño.

Muchos dispositivos que hoy consideramos elementales serían irreconocibles sin el transistor.

• A partir del texto, ¿puedes indicar cuáles son las principales ventajas aportadas por el transistor frente a otros dispositivos empleados con anterioridad en electrónica?

• ¿Cuál es la diferencia entre conductores y semiconductores?

1

Electrones en movimiento

Todo en torno a nosotros está hecho de átomos. Los mis-mos átomos están hechos aún de partículas más pequeñas,llamadas protones, neutrones y electrones. Los electronesson las partículas más pequeñas. Cada uno de ellos es por-tador de la cantidad de carga eléctrica más pequeña posi-ble, e incluso diminutos fragmentos de materia contienenmillones de ellos. En la mayoría de los materiales, sobre todo en buenos aislantes como el cristal o el plástico, loselectrones se mantienen confinados debido a la fuerte atrac-ción de los protones, cargados positivamente. Pero algunosmateriales, sobre todo metales, contienen electrones conenergía suficiente como para estar más libres, lo que lespermite transportar esa energía de un sitio a otro; por ellolos metales son buenos conductores y se utilizan en todoslos sistemas eléctricos. […]

Uso de los electrones

Al menos 30 años necesitaron los experimentadores paradarse cuenta que los electrones generados por metales ca-lientes podían ser utilizados para amplificar señales. Tho-mas Edison sospechó hacia 1880 que algo viajaba por elvacío dentro de sus bombillas. En 1904 Ambrose Flemingutilizó este «efecto Edison» para fabricar un diodo: un dispositivo con dos electrodos que, dado que conducía laelectricidad en un solo sentido, denominó válvula. Este dispositivo podía detectar señales de radio muy débiles,convirtiendo la corriente alterna en continua y actuandosobre un indicador, pero no podía amplificarlas. CuandoLee De Forest añadió un tercer electrodo, creando el triodo, fue posible convertir una señal débil en una máspotente. El triodo fue el primer amplificador. […]

Semiconductores

Los semiconductores, materiales a caballo entre los conduc-tores eléctricos y los aislantes, son la llave de la electrónicamoderna. A diferencia de los metales, solo algunos de suselectrones se mueven libremente, mientras otros pasan deátomo en átomo dejando libres «huecos» que actúan comocargas positivas moviéndose en sentido contrario. Añadien-do impurezas a los semiconductores, en un proceso llama-do dopaje, se pueden conseguir estructuras sólidas en lasque el comportamiento de los electrones queda controladoeléctricamente. El silicio es un semiconductor que se ha uti-lizado desde los comienzos de la radio, siendo todavía hoyla base de la electrónica. Sin embargo, en los años 40 era elgermanio el que parecía más prometedor para mejorar losdetectores de radar, y en 1945 se utilizaba en los intentosrealizados para obtener un dispositivo semiconductor comoamplificador. […]

Desarrollo del transistor

En 1947 aumentó el entendimiento de la física de materia-les debido a la aparición del transistor, un amplificador se-miconductor que iba a tener un impacto nada acorde consu tamaño. […] Pero el transistor iba a reemplazar un com-ponente electrónico fundamental, el triodo, duplicando sucapacidad de amplificar y conmutar sin necesidad de su frá-gil y aparatosa cubierta de cristal y de su calentador de altoconsumo. El transistor apareció originalmente como un po-sible sustituto de los conmutadores electromecánicos de lascentrales telefónicas […]. Muchos dispositivos que hoy con-sideramos elementales serían irreconocibles sin el transis-tor. Una cámara de vídeo necesitaría al menos ocho vecesmás espacio y un ordenador llenaría una habitación, siendoambos inabordables.

ROGER BRIDGMAN, Ciencia visual Altea. Electrónica.

1NOMBRE: CURSO: FECHA:

� TECNOLOGÍA 4.° ESO � MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. �

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Notas

82

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2 Electrónica digital

• Conocer las propiedades del álgebra de Boole.

• Obtener la primera forma canónica a partir de una tabla de verdad.

• Implementar una función lógica utilizando circuitosdigitales elementales.

• Comprender la importancia de la miniaturización de los componentes electrónicos para la introducción de los circuitos electrónicos en aparatos de uso cotidiano.

• Saber cómo funcionan y cuál es la utilidad de las diferentes puertas lógicas utilizadas en circuitos electrónicos modernos.

• Saber cómo se fabrican en la actualidad los circuitos integrados.

• Aprender algunas de las características básicas de los circuitos integrados.

• Identificar problemas susceptibles de ser resueltos mediante la utilización de puertas lógicas.

• Analizar el funcionamiento de circuitos que incluyen puertas lógicas.

OBJETIVOS

MAPA DE CONTENIDOS

en varias etapas

1. Identificar elementos de maniobra con variables

2. Identificar actuadores con funciones

3. Elaborar la tabla de verdadde los actuadores

4. Expresar algebraicamentelas funciones lógicas

5. Implementar las funcioneslógicas

6. Acondicionar las entradas y salidas digitales

circuitos integrados (chips)

usando

puertas lógicas

empleados en pueden incluir

forman parte de

representadas con

aparatoselectrónicos

millones decomponentes

otrasbásicas

• AND• OR• NOT

• NAND• NOR

símbolos

NOT NAND NORORAND

ELECTRÓNICA DIGITAL

para

emplea álgebra de Boole

resolverproblemas tecnológicos

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• Álgebra de Boole. Operaciones booleanas.

• Planteamiento digital de problemas tecnológicos. Traducción de problemas tecnológicos al lenguaje de la lógica digital. Primera forma canónica.

• Implementación de funciones lógicas.

• Drives o buffers.

• Circuitos integrados. Características y evolución. Ejemplos de circuitos integrados muy utilizados.

• Fabricación de chips.

• Puertas lógicas. Tipos de puertas lógicas. Familias lógicas.

• Puertas lógicas en circuitos integrados.

• Utilización de puertas lógicas en circuitos.

• Identificar el estado (0 o 1) de los elementos que forman parte de un circuito eléctrico.

• Interpretar y construir tablas de verdad.

• Obtener la primera forma canónica a partir de una tabla de verdad.

• Generar una función lógica a partir de puertas lógicas.

• Diseñar mecanismos y circuitos que incluyan puertas lógicas.

• Identificar sensores de un sistema con variables booleanas.

• Identificar actuadores de un sistema con una función lógica.

• Utilizar software de simulación, como Crocodile Technology 3D, para analizar y diseñar circuitos.

• Reconocimiento del importante papel de la electrónica en la sociedad actual,comprendiendo su influencia en el desarrollo de las tecnologías de comunicación.

• Orden y precisión en el trabajo en el taller.

• Valoración de las aportaciones de la informática en el campo del diseño de circuitos electrónicos.

CONCEPTOS


ACTITUDES

CONTENIDOS


1. Educación para el consumidor.Uno de los problemas que existen cuando comenzamos a trabajar con componentes electrónicos es el desconocimiento de las tensiones máximas que pueden soportar. Esto acarrea el deterioro de algunos componentes si se conectan en un circuito antes de realizar los cálculos pertinentes.

El software de simulación ha solucionado en parte este problema, pues los circuitos pueden diseñarse y ponerse en funcionamiento virtual antes de ser montados físicamente. Así podremos ver si una lámpara se funde o si un transistor se quema antes de que esto suceda en realidad.


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1. Describir el funcionamiento de circuitos electrónicosen los que se introducen puertas lógicas.

2. Identificar la puerta lógica necesaria para cumpliruna función en un circuito.

3. Elaborar tablas de verdad identificando sensorescon variables booleanas y actuadores con funciones.

4. Obtener la primera forma canónica a partir de una tabla de verdad.

5. Explicar la importancia de los drivers o buffersen un circuito.

6. Explicar el proceso de fabricación de circuitosintegrados.

7. Explica la evolución de los circuitos integrados y su influencia en todos los ámbitos de la sociedad.

8. Diseñar circuitos con puertas lógicas que cumplanuna determinada función.

9. Explicar la utilidad de la lógica digital en el caso de situaciones complejas, frente a las situacionesmás sencillas, en que es más interesante lautilización de circuitos eléctricos «convencionales».


COMPETENCIAS QUE SE TRABAJANCompetencia en comunicación lingüísticaEl trabajo con esquemas es esencial en la formaciónsobre electrónica. Es importante reflexionar sobre la importancia de representar adecuadamente las puertas lógicas y el resto de elementos de un circuito a la hora de comunicarnos.

Competencia matemáticaA lo largo de la unidad los alumnos deberán realizarcálculos matemáticos sencillos en general, aplicandosobre todo la ley de Ohm.

Tratamiento de la información y competencia digitalLa informática también se ha introducido en la electrónica, como hemos comprobado en esta unidad mediante los simuladores de circuitos.

Explicar a los alumnos que estas herramientas se emplean también a nivel profesional para el diseñode circuitos más complejos.

Competencia cultural y artística

La electrónica también influye en el arte. Tal y comose muestra en la sección Rincón de la lectura, los artistas guardan sus trabajos en soportes (primeroanalógicos, como el disco de vinilo, y ahora digitales,como el CD).

Competencia para aprender a aprender

El software de simulación requiere un proceso de autoaprendizaje. En el caso de Crocodile 3D,además, el tutorial que incluye es excelente, pese a que el programa está en inglés.

2

ÍNDICE DE FICHAS1. Boole, formas canónicas Refuerzo

y puertas lógicas

2. Actividades sobre lógica digital Ampliación

3. Puertas lógicas Ampliación





8. La segunda forma canónica Contenidos parasaber más…

9. Minimización de funciones Contenidos para lógicas saber más…

10. Implementación de funciones Contenidos para lógicas con puertas NAND saber más…

11. Implementación de funciones Contenidos para lógicas con puertas NOR saber más…

12. Sistemas numéricos Contenidos parasaber más…

13. Álgebra binaria Contenidos parasaber más…

14. Software didáctico para simular Contenidos para circuitos digitales saber más…

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SOLUCIONARIO2Para cada elemento:

• 1 → 1 • 3 → 0 • 5 → 1 • 7 → 1

• 2 → 1 • 4 → 0 • 6 → 1 • 8 → 1

Los pasos necesarios son los que recogen en laspáginas 43 y 44 del libro del alumno:

1. Identificar cada elemento de maniobra con unavariable.

2. Identificar cada actuador con una función.

3. Elaborar la tabla de verdad de los actuadores.

4. Expresar algebraicamente las funciones lógicas.

5. Implementar las funciones lógicas empleandocircuitos digitales elementales.

6. Acondicionar las entradas y salidas digitales.

Implementar una función lógica significa generarla función empleando circuitos digitales. Por ejem-plo, para encender una lámpara cuando el nivel deoscuridad de dos salas es bajo, podemos emplearuna puerta lógica AND a la que conectaremos lassalidas de dos sensores de luz. Cuando ambos sen-sores detectan un nivel de iluminación bajo, la lám-para se enciende.

Una puerta lógica es un componente electrónicoque está especializado en realizar operaciones booleanas.

Un circuito integrado es un circuito electrónico mi-niaturizado en el que se pueden integrar millones decomponentes electrónicos encapsulados, como tran-sistores o diodos. Para fabricar un circuito integrado:

1. Se diseña el circuito.

2. Mediante un proceso litográfico se copia el di-seño del circuito sobre una oblea de silicio.

3. Se transfiere el circuito en una oblea.

4. Se cortan los circuitos integrados de la oblea (enuna oblea caben muchos circuitos).

5. Se sueldan los terminales del circuito.

6. Se monta sobre el circuito el encapsulado deprotección.

a) x ⋅ y ⋅ z + x ⋅ y + x ⋅ z = 1 ⋅ 0 ⋅ 1 + 1 ⋅ 0 +

+ 1 ⋅ 1 = 1 ⋅ 0 ⋅ 1 + 1 ⋅ 1 + 0 ⋅ 1 == 0 + 1 + 0 = 1

b) x + (y ⋅ z) + (x ⋅ y) = 1 + (0 ⋅ 1) + (1 ⋅ 0) =

= 1 + 0 + 0 = 1 + 0 = 1

c) (x + y) ⋅ x + z + x ⋅ y = (1 + 0) ⋅ 1 + 1 + 1 ⋅ 0 =

= 1 ⋅ 1 + 1 + 1 ⋅ 0 = 0 ⋅ 1 + 0 + 1 ⋅ 0 =

= 0 + 0 + 0 = 0

d) x ⋅ z + x + y ⋅ z + z = 1 ⋅ 1 + 1 + 0 ⋅ 1 + 1 =

= 1 + 1 + 0 + 1 = 1

a) Es cierta.

a + b + (c ⋅ d) + (a ⋅ b) =(1)

b + (c ⋅ d) + a +

+ a ⋅ b =(2)

(b + c) ⋅ (b + d) + a ⋅ (1 + b)

(1) Propiedad conmutativa de la suma.

(2) Propiedad distributiva de la multiplicaciónrespecto de la suma. Propiedad distributi-va de la suma respecto de la multiplicación.

La expresión podría reducirse a: b + c ⋅ d.

b) Es cierta.

b ⋅ (d + 1) =(1)

(b ⋅ 1) =(2)

b

(1) Cualquier suma que contenga el valor 1 será 1, independientemente del valor quetomen los demás sumandos.

(2) El 1 es el elemento neutro de la operaciónde multiplicación.

c) Es falsa.

a ⋅ b + c ≠ a ⋅ b + a ⋅ c

c ≠(1)

a ⋅ c; 1 ≠(2)

a

(1) Tras eliminar el sumando común a ⋅ b.

(2) Tras dividir ambos miembros por c.

La igualdad solo se cumple cuando a = 1.

8

7

6

5

4

3

2

PÁG. 56

1

PÁG. 42

SÍMBOLO PUERTA LÓGICA

AND

OR

NOT

NAND

NOR

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d) Es cierta.

(a + d) ⋅ (b + c) =(1)

a ⋅ (b + c) + d ⋅ (b + c)

(1) Propiedad distributiva de la multiplicaciónrespecto de la suma.

Resulta ciertamente sorprendente porque no es-tamos habituados a ella. Veamos, por curiosi-dad, cómo puede verificarse utilizando la másfamiliar propiedad distributiva de la suma res-pecto de la multiplicación:

(a + d) ⋅ (b + c) = (a + d) ⋅ b + (a + d) ⋅ c == a ⋅ b + d ⋅ b + a ⋅ c + d ⋅ c == (a ⋅ b + a ⋅ c) + (d ⋅ b + d ⋅ c) == a ⋅ (b + c) + d ⋅ (b + c)

e) Es cierta, como puede comprobarse fácilmenteaplicando la propiedad distributiva de la sumarespecto a la multiplicación.

Para cada función lógica debemos considerar solo las combinaciones de variables para las que lafunción toma el valor 1. Así, para la función f, te-nemos:

Ahora solo queda sumar los términos sombrea-dos (a los que también se llama minitérminos) paraobtener la primera forma canónica de la función:

fFC1 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

Para el resto de funciones, obtenemos:

• gFC1 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

• hFC1 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

• jFC1 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C ++ A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

Para obtener la tabla de verdad de la función de-bemos calcular el valor que toma aquella para cada combinación de valores de las variables.

Es muy importante respetar la prioridad de los ope-radores booleanos en los cálculos.

Para la función f tenemos:

La siguiente tabla recoge todas las soluciones:

10

PÁG. 57

9

Variables Funciones

a b c d f g h j k l

0 0 0 0 0 0 0 1 1 1

0 0 0 1 1 1 0 1 1 1

0 0 1 0 0 0 0 0 0 1

0 0 1 1 1 1 1 1 0 1

0 1 0 0 0 0 1 1 1 1

0 1 0 1 0 0 0 1 1 0

0 1 1 0 0 0 1 0 0 0

0 1 1 1 0 0 1 1 0 0

1 0 0 0 1 1 1 1 1 1

1 0 0 1 1 1 0 1 1 0

1 0 1 0 1 1 0 0 0 1

1 0 1 1 1 1 0 1 1 1

1 1 0 0 1 0 1 1 1 1

1 1 0 1 1 0 1 1 1 0

1 1 1 0 0 1 0 1 0 0

1 1 1 1 0 1 1 1 1 0


2

Variables Función

A B C f

0 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 1

0 1 1 0

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 0

1 1 1 0

A ⋅ B ⋅ C

A ⋅ B ⋅ C

A ⋅ B ⋅ C

A ⋅ B ⋅ C

A ⋅ B ⋅ C

A ⋅ B ⋅ C

A ⋅ B ⋅ C

A ⋅ B ⋅ C

a b c d f = (a + b ⋅ d) ⋅ a ⋅ b ⋅ c

0 0 0 0 (0 + 0 ⋅ 0) ⋅ 0 ⋅ 0 ⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 0)⋅ 0 = (0 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 = 0

0 0 0 1 (0 + 0 ⋅ 1) ⋅ 0 ⋅ 0 ⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 1)⋅ 0 = (0 + 1 ⋅ 1) ⋅ 1 = 1

0 0 1 0 (0 + 0 ⋅ 0) ⋅ 0 ⋅ 0 ⋅ 1 = (0 + 0 ⋅ 0)⋅ 0 = (0 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 = 0

0 0 1 1 (0 + 0 ⋅ 1) ⋅ 0 ⋅ 0 ⋅ 1 = (0 + 0 ⋅ 1)⋅ 0 = (0 + 1 ⋅ 1) ⋅ 1 = 1

0 1 0 0 (0 + 1 ⋅ 0) ⋅ 0 ⋅ 1 ⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 0)⋅ 0 = (0 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 = 0

0 1 0 1 (0 + 1 ⋅ 1) ⋅ 0 ⋅ 1 ⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 1)⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 1) ⋅ 1 = 0

0 1 1 0 (0 + 1 ⋅ 0) ⋅ 0 ⋅ 1 ⋅ 1 = (0 + 1 ⋅ 0)⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 0) ⋅ 1 = 0

0 1 1 1 (0 + 1 ⋅ 1) ⋅ 0 ⋅ 1 ⋅ 1 = (0 + 1 ⋅ 1)⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 1) ⋅ 1 = 0

1 0 0 0 (1 + 0 ⋅ 0) ⋅ 1 ⋅ 0 ⋅ 0 = (1 + 0 ⋅ 0)⋅ 0 = (1 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 = 1

1 0 0 1 (1 + 0 ⋅ 1) ⋅ 1 ⋅ 0 ⋅ 0 = (1 + 0 ⋅ 1)⋅ 0 = (1 + 1 ⋅ 1) ⋅ 1 = 1

1 0 1 0 (1 + 0 ⋅ 0) ⋅ 1 ⋅ 0 ⋅ 1 = (1 + 0 ⋅ 0)⋅ 0 = (1 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 = 1

1 0 1 1 (1 + 0 ⋅ 1) ⋅ 1 ⋅ 0 ⋅ 1 = (1 + 0 ⋅ 1)⋅ 0 = (1 + 1 ⋅ 1) ⋅ 1 = 1

1 1 0 0 (1 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 0 = (1 + 1 ⋅ 0)⋅ 0 = (1 + 0 ⋅ 0) ⋅ 1 = 1

1 1 0 1 (1 + 1 ⋅ 1) ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 0 = (1 + 1 ⋅ 1)⋅ 0 = (1 + 0 ⋅ 1) ⋅ 1 = 1

1 1 1 0 (1 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 1 = (1 + 1 ⋅ 0)⋅ 1 = (1 + 0 ⋅ 0) ⋅ 0 = 0

1 1 1 1 (1 + 1 ⋅ 1) ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 1 = (1 + 0 ⋅ 1)⋅ 1 = (1 + 0 ⋅ 1) ⋅ 0 = 0

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Resolveremos explícitamente el apartado b.

El procedimiento general de re-solución consiste en:

1. Disponer la tabla de verdadcon las variables asignadas alas entradas y todas las posi-bles combinaciones de susvalores.

La tabla adjunta correspon-de al ejercicio propuesto enel apartado b.

2. Después hay que colocar cada combinación de valoresde las variables en las entra-das del circuito y anotar cómo se van transformandoa la salida de cada puerta lógica. Para ello de-bemos hacer uso de las tablas de verdad de laspuertas lógicas del circuito.

Evaluemos la combinación (X, Y, Z) = (0, 0, 0)del apartado b:

El software de simulación Crocodile Technology3D te puede ayudar a automatizar esta tarea:coloca en cada entrada un terminal lógico.

(Parts Library → Digital Inputs & Outputs → Lat-ching logic input) que debe estar pulsado si la entrada es un 1 ysin pulsar si es un 0.

A la salida de las puertas lógicas aparecerá unabanderita si el resultado de la operación boo-leana que realizan es 1, y no aparecerá nada sies un 0.

A la salida del circuito colocaremos un terminalde salida

(Parts Library → Digital Inputs & Outputs → Lo-gic indicator) que se encenderá si la función toma el valor 1y permanecerá apagado si toma el valor 0.

Para la combinación (X, Y, Z) = (0, 0, 0), la fun-ción S del apartado b toma el valor 1.

3. Solo resta repetir este procedimiento, tediosoa veces, con todas las combinaciones.

Para el resto de funciones las tablas de verdad sonlas siguientes:

a) c)

b)

11


SOLUCIONARIO2X Y Z S

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

A B C S

0 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 1

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

A B C F

0 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 0

A B C D S

0 0 0 0 0

0 0 0 1 0

0 0 1 0 0

0 0 1 1 0

0 1 0 0 0

0 1 0 1 0

0 1 1 0 0

0 1 1 1 0

1 0 0 0 0

1 0 0 1 0

1 0 1 0 0

1 0 1 1 0

1 1 0 0 1

1 1 0 1 1

1 1 1 0 0

1 1 1 1 0

X Y Z S

0 0 0 1

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 0

1 0 1 0

1 1 0 0

1 1 1 0

X Y Z

0 0 0

0 11

11

Indica un 1

111

S

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2

George Boole nació el 2 de noviembre de 1815en Gran Bretaña.

Su padre lo inició en el estudio de las matemáticasy en la construcción de instrumentos ópticos.

En el 1854 publicó Las leyes del pensamiento, tra-tado en el que se basaron las posteriores teoríasmatemáticas de lógica y probabilidad.

Boole realizó también trabajos sobre ecuaciones di-ferenciales, sobre cálculo diferencial y sobre méto-dos generales en probabilidad.

En 1857 fue elegido miembro académico de la Royal Society. Murió a los 49 años en Irlanda.

El trabajo de Boole llegó a ser un paso fundamen-tal en la revolución de los computadores, cuandoClaude Shannon en 1938 demostró cómo las ope-raciones booleanas elementales se podían imple-mentar con circuitos eléctricos mediante conmu-tadores, y cómo la combinación de estos podíarepresentar operaciones aritméticas y lógicas com-plejas.

Gordon Moore nació en 1929 en California (EE UU).Se doctoró en física y química. Trabajó a las órde-nes del premio Nobel de Física William Shockleyen sus laboratorios.

En el verano de 1968, junto con Robert Noyce, fun-dó la empresa Intel. En el año de su jubilación erala una de las personas más ricas del mundo, se-gún la revista Forbes.

La representación gráfica de la progresión geomé-trica implícita en la ley de Moore es la siguiente:

El ritmo de crecimiento es vertiginoso, fíjate en quela escala vertical es logarítmica.

La unidad estructural de la información clásica esel bit. Lo que distingue esencialmente la informa-ción cuántica de la clásica es la existencia de una

nueva unidad de información, el qubit (acrónimode bit cuántico: quantum bit).

Un qubit representa una superposición de los bits0 y 1 que se realiza en un mundo estrictamentecuántico.

La existencia de qubits, junto al hecho de que doso más de estos puedan combinarse en los llama-dos estados «entrelazados» (entangled), abre unabanico de posibilidades en el dominio de la infor-mación completamente desconocidas hasta la fecha.

Las dos aplicaciones más importantes de la infor-mación cuántica se dan en el dominio de la cripto-grafía y en el de la computación.

14

13

12

N.° de transistores

1 000 000 000

100 000 000

10 000 000

1 000 000

100 000

10 000

10001970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

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2 REFUERZO

BOOLE, FORMAS CANÓNICAS Y PUERTAS LÓGICAS (I)FICHA 1

Evalúa la siguiente expresión algebraica booleana:

(0 ⋅ 0 + 0 ⋅ 1) + 1 ⋅ (0 + 1) + 1 ⋅ (1 ⋅ 1) + 0 =

Simplifica tanto como sea posible la siguiente función algebraica utilizando únicamente propiedades booleanas:

f = A ⋅ (B + 1) + B ⋅ (C + C) + C ⋅ C

Indica los dos motivos por los cuales esta tabla de verdad de la función h ha sido mal confeccionada.

Une con flechas los símbolos tradicionales de las siguientes puertas lógicas con sus símbolos IEC equivalentes.

Señala cuál o cuáles de las siguientes expresiones no son primeras formas canónicas de funciones lógicas.

a) f = A ⋅ B ⋅ C + A + B + C c) f = A ⋅ B + A ⋅ B ⋅ C

b) f = C ⋅ A ⋅ B + A ⋅ B ⋅ C d) f = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

Considera el término perteneciente a la primera forma canónica de una función. Podríamos implementarlo con una puerta lógica AND de tres entradas (una para cada variable) y una salida. Sin embargo, preferimos hacerlo con puertas lógicas AND de dos entradas, debido a que estas vienen empaquetadas en circuitos integrados más baratos como, por ejemplo, el CI 7408 de la familia TTL.

¿Qué propiedad del álgebra de Boole subyace en el hecho de que estas parejas de circuitos sean equivalentes?

a)

b)

6

5

4

3

2

1

CUESTIONES

X Y Z h

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 1

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 2

1 1 1 1

Símbolo tradicional

Símbolo IEC

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¿Por qué puerta lógica pueden sustituirse cada uno de los circuitos digitales siguientes?

a)

b)

c)

d)

Implementa, utilizando las puertas lógicas AND, OR y NOT, las funciones lógicas dadas por las siguientesexpresiones algebraicas:

a) f = A ⋅ B + B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

b) g = A + (B + C) ⋅ B + A ⋅ B ⋅ (A + C)

c) h = (A + B) ⋅ (B + C) + A ⋅ B

Observa que algunas pueden implementarse directamente y, en cambio, para implementar otras, es necesario calcular algebraicamente o elaborar su tabla de verdad y obtener su primera forma canónica.

¿Qué LED se encenderán en el siguiente circuito cuando se cierre el interruptor?9

8

7


2 REFUERZO

BOOLE, FORMAS CANÓNICAS Y PUERTAS LÓGICAS (II)FICHA 1

LED 1

LED 2

Interruptor

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REFUERZO

BOOLE, FORMAS CANÓNICAS Y PUERTAS LÓGICAS (III)2 FICHA 1

El resultado es 1. Siempre que en una expresión booleana haya un sumando igual a 1, la expresión valdrá 1.

f = A + B.

Falta la combinación (X, Y, Z) = (0, 1, 1) y, además, una función booleana solo puede tomar los valores 0 o 1.

La solución es la siguiente:

No son primeras formas canónicas las funciones de los apartados a y c.

La propiedad asociativa de la multiplicación en el caso a y la propiedad asociativa de la suma en el caso b.

Tanto el circuito a como el b pueden sustituirse por una única puerta NOT. El circuito c es equivalente a una única puerta AND, y el d, a una puerta OR.

La función f se puede implementar directamente:8

7

6

5

4

3

2

1

SOLUCIONES

A B C

f


Símbolo IEC

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REFUERZO

BOOLE, FORMAS CANÓNICAS Y PUERTAS LÓGICAS (IV)2 FICHA 1

Para la función g, debemos obtener:

1. Primero, su tabla de verdad.

2. Después, su primera forma canónica.

gFC1 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

3. Finalmente, su implementación:

La función h puede desarrollarse como sigue:

h = (A + B) ⋅ (B + C) + A ⋅ B = A ⋅ B + A ⋅ C + B ⋅ B + B ⋅ C + A ⋅ B = A ⋅ B + A ⋅ C + B ⋅ B + B ⋅ C

… y ahora se puede implementar directamente:

A B C

g

A B C

h

A B C g

0 0 0 1

0 0 1 0

0 1 0 1

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

Se encenderá el LED inferior:9

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AMPLIACIÓN

ACTIVIDADES SOBRE LÓGICA DIGITAL (I)2 FICHA 2

Los cronogramas son una forma gráfica de representar el funcionamiento de un circuito digital.

En ellos pueden observarse simultáneamente,y en función del tiempo, los valores que tomanlas variables de entrada y el valor que, para cada una de sus combinaciones, tomanlas funciones lógicas correspondientes a las salidas del circuito.

Deduce, tras observar el cronograma adjunto,la tabla de verdad de la función f en funciónde las variables A y B.

Nota: Los tiempos son del orden de nanosegundos (ns).

Indica si la bombilla del siguiente circuito eléctrico debe estar encendida o apagada según el estado actual de los interruptores.

Nota importante: Por supuesto, este circuito debe interpretarse desde un punto de vista «lógico». No es aconsejable su montaje práctico debido a la posible aparición de cortocircuitos.

Asigna una variable lógica a cada interruptor del circuito del ejercicio anterior y descubre cuál de las siguientes expresiones algebraicas caracteriza el funcionamiento de la bombilla B.

a) Bomb = A + (B + C) ⋅ D + (E + F)

b) Bomb = A ⋅ (B + C) ⋅ D ⋅ (E + F)

c) Bomb = A ⋅ (B ⋅ C) + D ⋅ (E ⋅ F)

d) Bomb = A ⋅ (B + C) + D ⋅ (E + F)

A un paciente de un hospital se le han colocado tres sensores para monitorizar su temperatura, su nivel de oxígeno en sangre y su ritmo cardiaco. Dichos sensores actúan como entradas en un sistema de controlque gobierna una bomba que expende un medicamento por vía intravenosa y un LED luminoso colocado en la enfermería del pasillo.

• La bomba (accionada mediante un relé) debe funcionar cuando ni la temperatura ni el nivel de oxígeno ni el ritmo cardiaco sean los adecuados (simultáneamente), o bien cuando no lo sean ni el nivel de oxígeno ni el ritmo cardiaco (simultáneamente).

• El LED debe encenderse siempre que haya una anomalía, excepto si son anormales el nivel de oxígeno y el ritmo cardiaco simultáneamente.

Se te pide que diseñes el circuito digital del sistema de control descrito, utilizando puertas lógicas AND, OR y NOT de la serie CMOS-74HC, acondicionando sus entradas a 5 V y 0 V. Asimismo, las salidas del circuito deberán estar acondicionadas para el actuador al que se dirijan.

4

3

2

1

CUESTIONES

Bomb

AB

C

D

E

f

A

B

f

t

t

t

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AMPLIACIÓN

ACTIVIDADES SOBRE LÓGICA DIGITAL (II)2 FICHA 2

La tabla de verdad de la función f es la siguiente:

La bombilla permanecerá apagada. En el siguiente circuito se observa por dónde circularán los electrones.

Si deseas simularlo con Crocodile Technology 3D, debes activar la opción de componentes indestructibles, ya que el cortocircuito producido sobrecalienta los cables y los elementos de maniobra. Configúralo haciendo clic con el botón derecho del ratón en un lugar del espacio de trabajo, accede a Space propierties y, en la lista desplegable, selecciona Electronics. Activa la opción Indestructible Parts - ONen la sección Simulation.

La respuesta correcta es la opción b): Bomb = A ⋅ (B + C) ⋅ D ⋅ (E + F).

Observa que si los componentes están en serie, equivale a la multiplicación booleana de las variables que los representan; mientras que la asociación en paralelo está asociada con la suma booleana.

En primer lugar, traduciremos a lenguaje binario el texto del enunciado.

El sistema de control descrito tiene tres entradas (correspondientes a los sensores) que identificaremos con sus correspondientes variables.Asignaremos el valor 1 al nivel inadecuado detectado por alguno de los sensores, y el valor 0 al nivel adecuado.

Identificaremos las dos salidas del sistema de control con sendasfunciones lógicas que se corresponden con los actuadores: un relé que activa la bomba expendedora y un LED. El valor lógico 1indicará que están activados y el valor lógico 0 que están desactivados.

Con este planteamiento, que es uno de los posibles, ya podemos elaborarla tabla de verdad adjunta, que describe el funcionamiento del sistema de control que deseamos implementar.

Lo siguiente ya es mecánico; se trata de conseguir la expresión de la primera forma canónica de las funciones lógicas r y l:

r = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ Cl = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

4

3

2

1

SOLUCIONES

Variables Función

A B f

0 0 1

0 1 0

1 0 1

1 1 0

Sensores Actuadores

T O2 ♥ Relé LED

A C D r l

0 0 0 0 0

0 0 1 0 1

0 1 0 0 1

0 1 1 1 0

1 0 0 0 1

1 0 1 0 1

1 1 0 0 1

1 1 1 1 1

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AMPLIACIÓN

ACTIVIDADES SOBRE LÓGICA DIGITAL (III)2 FICHA 2

Su implementación con puertas lógicas AND, OR y NOT, con las entradas y las salidas acondicionadas, es la siguiente:

En esta ocasión, en el driver de la salida al relé se ha utilizado un transistor 2N3055 con 100 de ganancia y una resistencia de base de 2,2 kΩ. Por otra parte, ya que las funciones r y l comparten el término,podríamos ahorrarnos dos puertas lógicas AND así:

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AMPLIACIÓN

PUERTAS LÓGICAS (I)2 FICHA 3

Elabora la tabla de verdad de las puertas lógicas XOR y XNOR que realizan las operaciones booleanasindicadas:

1

Implementa el circuito inferior utilizando los siguientes circuitos integrados de la familia TTL: 7404 (6 puertas NOT), 7408 (4 puertas AND) y 7432 (4 puertas OR).

2

Puertalógica

Operaciónbooleana

Tabla de verdadSímbolo

tradicionalSímbolo

IECModelos comerciales

TTL CMOS

XORA � B =

= A ⋅ B ++ A ⋅ B

A B XOR

7486 40700 00 11 01 1

XNORa � b =

= A ⋅ B ++ A ⋅ B

A B XNOR

74266 40770 00 11 01 1

A B C

f

CUESTIONES

7404 7408 7432

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AMPLIACIÓN

PUERTAS LÓGICAS (II)2 FICHA 3

1

Al utilizar circuitos integrados no debemosolvidarnos de que han de ser alimentados (por supuesto, con corriente continua).

Una solución posible es la que te ofrecemos a continuación. Naturalmente, antes de imprimirse en una placa, debe optimizarse el cableado para que las pistas no se crucen. Esta operación suele realizarla un software especial.

2

SOLUCIONES

Puertalógica

Operaciónbooleana

Tabla de verdadSímbolo

tradicionalSímbolo

IECModelos comerciales

TTL CMOS

XORA � B =

= A ⋅ B ++ A ⋅ B

A B XOR

7486 40700 0 00 1 11 0 11 1 0

XNORa � b =

= A ⋅ B ++ A ⋅ B

A B XNOR

74266 40770 0 10 1 01 0 01 1 1

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AMPLIACIÓN

EN LA RED2 FICHA 4

Notas

UNICROMhttp://www.unicrom.com/ElectronicaDigital.asp

Completísima web que ofrece análisisde componentes y de circuitosbásicos de electrónica digital.

CROCODILE CLIPShttp://www.crocodile-clips.com/crocodile/technology

Web de los creadores de uno de los mejores software de simulación de circuitos electrónicos. Está disponibleuna demo gratuita de CrocodileTechnology 3D. Los usuariosregistrados pueden acceder a recursos didácticos en Crocodile.

AULA ABIERTA DE ELECTRÓNICAhttp://www.terra.es/personal2/ equipos2/index.htm

Para saber más de electrónica digital,el paso siguiente es introducirse en el diseño de circuitoscombinacionales. Esta web te guiaráen el camino.

PROYECTO DESCARTEShttp://descartes.cnice.mecd.es/taller_de_matematicas/logica_digital/LogicaDigital_2.htm

Las puertas lógicas son puramatemática. Puedes experimentar con su lógica en esta páginaperteneciente al proyecto Descartes.

FOROS DE ELECTRÓNICAhttp://www.forosdeelectronica.com/about24.html

Comparte tus experiencias, tus inquietudes, tus dudas…electrónicas. Este foro está dedicado a comentar los distintos programas de simulación de circuitoselectrónicos.

MULTISIM 10http://www.ni.com/multisim

Página de National Instrumentsdedicada al software MultiSim, un simulador de circuitos muycompleto que empezó llamándoseElectronics Workbench (Banco de trabajo de Electrónica).

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EVALUACIÓN

EVALUACIÓN2 FICHA 5

Indica los elementos y las operaciones que defi-nen el álgebra de Boole.

Evalúa la expresión lógica:

A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B + C

para los siguientes valores de las variables:• A = 1.

• B = 0.

• C = 1.

Elabora la tabla de verdad que describe el funciona-miento de los actuadores del siguiente circuito:

a) Elementos de maniobra:

• Interruptor general.

• Conmutador doble.

b) Actuadores:

• LED 1.

• LED 2.

• Motor eléctrico.

Obtén la primera forma canónica de la función lógi-ca g definida mediante la siguiente tabla de verdad:

Indica, para cada una de las puertas lógicas bási-cas AND, OR y NOT, la operación booleana que rea-lizan, su tabla de verdad y su símbolo tradicional.

Implementa, utilizando únicamente puertas AND, ORy NOT, la siguiente función lógica dada por su pri-mera forma canónica:

hFC1 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

¿Qué función desempeñan los buffers en los cir-cuitos digitales?

¿Qué es un display de siete segmentos?

Indica las diferencias fundamentales entre las fami-lias lógicas RTL, DTL, TTL y CMOS.

Enuncia la ley de Moore.10

8

8

7

6

5

4

3

2

1


Variables Función

A B C g

0 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 1 1

1 0 0 1

1 0 1 0

1 1 0 1

1 1 1 1

Puertalógica

Operaciónbooleana

Tabla de verdad

Símbolotradicional

AND

OR

NOT

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EVALUACIÓN

AUTOEVALUACIÓN 2 FICHA 6

La electrónica digital se diferencia de la electróni-ca analógica en que:

a) Los circuitos digitales son más rápidos quelos circuitos analógicos.

b) Los circuitos digitales procesan señales eléc-tricas que solo pueden tomar dos valores,mientras que los circuitos analógicos pro-cesan señales eléctricas que pueden tomarun amplio rango de valores.

c) Los circuitos digitales fueron creados porGeorge Boole.

La primera forma canónica de una función lógica…

a) … es una forma de expresarla como produc-to de sumas de sus variables, negadas o no.

b) … es la forma más lógica de expresar unafunción booleana.

c) … es una forma de expresarla como sumade productos de sus variables, negadas o no.

Las puertas lógicas…

a) … son circuitos digitales que siempre tie-nen dos entradas y una salida.

b) … son circuitos analógicos, con alimenta-ción independiente, que realizan operacio-nes booleanas con las señales eléctricasque llegan a sus entradas.

c) … son circuitos integrados digitales que pro-cesan unos y ceros.

Los umbrales de voltaje de una puerta lógica…

a) … son aquellos para los que, si el voltaje dela señal de entrada es inferior, la puerta pro-cesará el valor lógico 0, y si es superior, elvalor lógico 1.

b) … son aquellos para los que, si el voltaje de la señal de entrada se encuentra entreellos, la puerta procesará el valor lógico 1.En caso contrario, procesará el valor ló-gico 0.

c) … son aquellos definidos por los interva-los (0-1,5 V) y (3,5-5 V).

d) … son los valores mínimo y máximo quepuede tomar el voltaje +Vcc que alimenta lapuerta lógica.

¿Por qué deben acondicionarse las entradas de laspuertas lógicas?

a) … para que coincidan los voltajes de las en-tradas con el de la salida.

b) … para que solo puedan tomar los valores0 o 5 V.

c) … para asegurar que la señal eléctrica deentrada será procesada como un valor lógi-co 0 o 1.

d) … para evitar interferencias con el voltajede alimentación de la puerta.

¿El funcionamiento de qué puerta lógica describe lasiguiente tabla de verdad?

a) El de una puerta NAND.

b) El de una puerta AND.

c) El de una puerta OR.

d) El de una puerta NOR.

Según la ley de Moore, ¿cada cuánto tiempo se dupli-ca el número de transistores que se pueden integraren una unidad de superficie de una oblea de silicio?

a) Cada 2 años. c) Cada 2 meses.

b) Cada 18 años. d) Cada 18 meses.

¿Qué familia lógica utiliza transistores de efectocampo (FET)?

a) La familia RTL. c) La familia TTL.

b) La familia DTL. d) La familia CMOS.

¿Cuál de las siguientes expresiones booleanas escierta?

a) X ⋅ X = 1

b) X ⋅ (Y + Z) = (X ⋅ Y) ⋅ (X ⋅ Z)

c) X + (Y ⋅ Z) = (X + Y) ⋅ (X + Z)

d) X ⋅ Y = Y + X

9

8

7

6

5

4

3

2

1


A B Puerta lógica

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

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EVALUACIÓN

SOLUCIONES (I)2 FICHA 7

El álgebra de Boole, también conocida como ál-gebra binaria, consta de los elementos 0 y 1 yde las operaciones de multiplicación, suma y ne-gación que se definen sobre ellos de la siguientemanera:

a) Multiplicación (·):

• 0 ⋅ 0 = 0 0 ⋅ 1 = 0

• 1 ⋅ 0 = 0 1 ⋅ 1 = 1

b) Suma (+):

• 0 + 0 = 0; 0 + 1 = 1

• 1 + 0 = 1; 1 + 1 = 1

c) Negación (−):

La negación es prioritaria respecto a la multipli-cación y esta respecto a la suma.

El resultado es:

1 ⋅ 0 ⋅ 1 + 1 ⋅ 0 + 1 = 1 ⋅ 1 ⋅ 1 + 0 ⋅ 0 + 1 == 1 + 0 + 1 = 1

En el circuito de la figura podemos identificar:

a) Dos elementos de maniobra:

• Un interruptor general.

• Un conmutador doble.

Identificables con dos variables, por ejemplo, Ay B respectivamente.

El valor 0 de dichas variables corresponderán alestado «hacia arriba» de los elementos de maniobra y el valor 1 corresponderá al estado«hacia abajo».

b) Tres actuadores:

• Dos LED.

• Un motor eléctrico.

Podemos asignarles las funciones lógicas LED1,LED2 y M, cuyos valores 0 y 1 corresponderána sus estados «apagado» y «encendido», res-pectivamente, en el caso de los LED y a los es-tados «giro a derechas» y «giro a izquierdas» enel caso del motor.

Para que el motor gire, el interruptor general A debe estar cerrado.

• Cuando el conmutador B esté «hacia arriba», elmotor girará en un sentido y el LED 1 se encen-derá, mientras que el LED 2 permanecerá apa-gado.

• Cuando el conmutador B esté «hacia abajo», elmotor girará en sentido contrario y el LED 1 seapagará, encendiéndose entonces el LED 2.

Las tablas de verdad de los actuadores son las si-guientes:

Como se ve en la tabla, el motor solo girará si lasvariables A y B estás activas (conmutadores acti-vados).

En primer lugar debemos localizar en la tabla deverdad las combinaciones de variables para las que la función toma el valor 1.

Después elaboramos los términos de la primera for-ma canónica multiplicando todas las variables, negadas si toman el valor 0 y sin negar si tomanel valor 1:

La expresión final es la siguiente:

gFC1 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C +

+ A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

4

3

2

1


Variables Función

A B C g

0 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 1 1

1 0 0 1

1 0 1 0

1 1 0 1

1 1 1 1

Variables Funciones

A B LED1 LED2 M

0 0 0 0 0

0 1 0 0 0

1 0 1 0 0

1 1 0 1 1

A ⋅ B ⋅ C

A ⋅ B ⋅ C

A ⋅ B ⋅ C

A ⋅ B ⋅ C

A ⋅ B ⋅ C

A ⋅ B ⋅ C

EVALUACIÓN

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EVALUACIÓN

SOLUCIONES (II)2 FICHA 7

La siguiente tabla agrupa la respuesta:

El siguiente circuito implementa la función:

Los buffers, también llamados drivers, son unos cir-cuitos que se utilizan para amplificar la corrientede salida de las puertas lógicas con el fin de quepueden hacer funcionar actuadores.

Un display de siete segmentos es un indicador lu-minoso compuesto por siete LED rectangulares dispuestos de forma que, encendiendo los apro-piados, pueden indicar los números naturales (del 0 al 9) y las letras desde la A hasta la F.

La familia RTL está constituida por puertas lógi-cas fabricadas por transistores bipolares y resisto-res.

La familia DTL introdujo diodos en el diseño delas puertas lógicas.

La familia TTL utilizaba los transistores de emisormúltiple.

La familia CMOS (Complementary Metal-Oxide Se-miconductor) sustituyó los transistores bipolarespor los de efecto campo (FET).

La ley de Moore es una predicción sobre el núme-ro de transistores que podrán integrarse en un cen-tímetro cuadrado de oblea de silicio. Según GordonMoore, dicho número se duplicará cada 18 meses.

10

9

8

7

6

5


Puerta lógica

Operaciónbooleana

Tabla de verdad


AND A ⋅ B

A B AND

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

OR A + B

A B OR

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

NOT A

A NOT

0 1

1 0

A B C

h

b; c; b; a; c; a; d; d; c.987654321

AUTOEVALUACIÓN

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Por tanto, como hemos visto, las funciones booleanas tienen dos formas canónicas: FC1 y FC2. Ambas se obtienen a partir de su tabla de verdad.

Veamos cómo se obtiene la segunda forma canónica a partir de la tabla de verdad de la función f:Debemos fijarnos en las combinaciones de variables para las que la función ftoma el valor 0. En este caso las combinaciones (001); (010); (100) y (110).

Cada combinación se corresponderá con un término de la segunda forma canónica;pero, en ellos, las variables aparecerán negadas si toman el valor 1 y sin negar si toman el valor 0. No olvides que, en cada término, deben aparecer todas las variables de las que dependa la función. Así, tendremos los términos:

• (A + B + C) • (A + B + C) • (A + B + C) • (A + B + C)

Por tanto, la segunda forma canónica de la función f es:

fC2 = (A + B + C) ⋅ (A + B + C) ⋅ (A + B + C) ⋅ (A + B + C)

• A los términos de la segunda forma canónica se les llama maxitérminos.

• A los términos de la primera forma canónica se les denomina minitérminos.

En la implementación con puertas lógicas a partir de la segunda forma canónica, primero sedibujan los terminales (negados y no negados) y después se conectan las variables de cadatérmino con puertas OR y se unen las salidas de las OR con puertas AND.

Ya que podemos utilizar tanto la primera formacanónica como la segunda para implementaruna función lógica, el criterio para elegir una u otra es la economía de puertas lógicas. Es decir:

• Si en la tabla de verdad a menos unos queceros, utilizaremos la primera forma canónica.

• Si en la tabla de verdad a menos ceros queunos utilizaremos la segunda forma canónica.

Obtén la segunda formacanónica de la función g.

Implementa la función hutilizando puertas lógicas AND,OR y NOT:

h = (A + B + C) ⋅ (A + B + C) ⋅⋅ (A + B + C) ⋅ (A + B + C)

Indica cuál de las siguientes expresionescorresponden a la segunda forma canónica de una función:

a) f = A ⋅ B ⋅ C + (A + B + C)

b) f = (A + B + C) + (A + B + C)

c) f = A + B + C) ⋅ (A + B + C)

d) f = (A + B + C) ⋅ (A + B + C)

e) f = (A + B + C + D) + (A + B + C)

3

2

1

CUESTIONES

X Y Z g0 0 0 10 0 1 10 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 11 1 0 01 1 1 1



LA SEGUNDA FORMA CANÓNICAFICHA 8

Cualquier función booleana puede expresarse como producto de sumandos que incluyan todas las variables de las que depende, negadas o no. A esta expresión se le llama segunda forma canónica (FC2).

Variables Función

A B C f

0 0 0 1

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 0

1 1 1 1

A B C

f

MAXITÉRMINOS Y MINITÉRMINOS


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MINIMIZACIÓN DE FUNCIONES LÓGICAS (I)FICHA 9

Los métodos más empleados para simplificar las funciones lógicas, con el fin de implementarlascon el menor número posible de puertas lógicas, son los siguientes:

• Mapas de Karnaugh: pueden utilizarse cuando la función depende de hasta seis variables.

• Tablas de Quine-McCluskey: se pueden utilizar para todas las funciones, independientemente del número de variables del que dependan. Su aplicación es más tediosa, pero su algoritmo es fácil de programar, de modo que es el método más utilizado por el software especializado.

Describiremos someramente el método de los mapas de Karnaugh que presentan el siguiente aspecto para funciones que dependen de dos, tres o cuatro variables:

Para completar los mapas (o tablas) anteriores, es necesario disponer de la primera o de la segunda forma canónica de la función a minimizar. Cada una de sus casillas se corresponde con una combinación de valores de las variables como se indica en el mapa adjunto.

Consideremos la siguiente función, dependiente de tres variables, expresada en su primera forma canónica:

fFC1 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

Sus términos (minitérminos) son los de las combinaciones: (000), (011), (101) y (111). Entonces, en las casillas correspondientes a dichas combinaciones debemos colocar un 1 y, en el resto, 0.

Si utilizásemos la segunda forma canónica de la misma función,

fC2 = (A + B + C) ⋅ (A + B + C) ⋅ (A + B + C) ⋅ (A + B + C)

tendríamos en cuenta que ahora sus términos (maxitérminos) son los de las combinaciones: (001), (010), (100) y (110). Entonces, en las casillas correspondientes a dichas combinaciones debemos colocar un 0 y, en el resto, 1. El mapa de Karnaugh sería el mismo que el obtenido utilizando la FC1. Una vez elaborado el mapa, procederemos a agrupar los unos siguiendo estas pautas:

• Los grupos deben hacerse lo más grandes posible.

• Solo pueden contener 1, 2, 4, 8 o 16 unos contiguos, en horizontal o en vertical, pero nunca en diagonal.

• Una casilla puede pertenecer a varios grupos, pero todos los grupos engloban alguna casilla que no tienen los demás.

Ten en cuenta que, para determinar la contigüidad de los unos, debes considerar que el mapa de Karnaugh es una especie de esfera desplegada:

• Las filas superior e inferior son contiguas.

• Las columnas derecha e izquierda son contiguas.

• Las cuatro esquinas del mapa son contiguas.

MÉTODO DE LOS MAPAS DE KARNAUGH

AB

00 01 11 10

CD

00

01

11

10

AB

00 01 11 10

CD

00 0000 0100 1100 1000

01 0001 0101 1101 1001

11 0011 1110 1111 1011

10 0010 0110 1110 1010

AB

00 01 11 10

C0

1

A

0 1

B0

1

fAB

00 01 11 10

C0 1 0 0 0

1 0 1 1 1

fAB

00 01 11 10

C0 1 0 0 0

1 0 1 1 1


2 3

4

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MINIMIZACIÓN DE FUNCIONES LÓGICAS (II)2 FICHA 9

Cada agrupamiento dará lugar a un término, en la función simplificada, que contendrá solo las variables comunes (negadas o no) a todas las casillas del grupo.

Así, la solución en nuestro ejemplo, es la siguiente:

(1) Observa que, por ejemplo, la combinación (01) de las variables (AB) corresponde al producto A ⋅ B.

El grupo engloba las columnas 01 y 11, las cualescorresponden a productos que tienen en común la variable B.

El grupo engloba solo una fila correspondiente a la variable C sin negar.

La función f simplificada y su implementación son las siguientes:

El método de los mapas de Karnaugh está basado en el uso de la propiedad:

Veamos algunos ejemplos más sobre el modo de realizar los grupos en distintos mapas:

AB

00 01 11 10

CD

00 1 1

01 1

11 1 1

10 1 1 1

AB

00 01 11 10

C0 1 0 0 0

1 0 1 1 1

AB

00 01 11 10

CD

00 1 1

01 1 1 1

11 1 1 1

10 1 1 1

AB

00 01 11 10

CD

00 1 1 1

01

11 1

10 1 1 1

AB

00 01 11 10

CD

00 1

01 1 1

11 1 1

10 1 1

A ⋅ B ⋅ C B ⋅ C A ⋅ C

A ⋅ B ⋅ D

A ⋅ B ⋅ C ⋅ D

A ⋅ B ⋅ C A ⋅ D

B

A ⋅ C ⋅ D

A ⋅ B ⋅ C ⋅ D B ⋅ D

A ⋅ D

A ⋅ B ⋅ C ⋅ D B ⋅ D A ⋅ B ⋅ C

B ⋅ D

fmin = A ⋅ B ⋅ C + B ⋅ C + A ⋅ C

A B C

f


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Obtén la expresión mínima de las funciones lógicas cuyos mapas de Karnaugh se ofrecen a continuación:

Minimiza las siguientes funciones lógicas utilizando el método del mapa de Karnaugh:

a) h = (A + B + C) ⋅ (A + B + C) ⋅ (A + B + C) ⋅ (A + B + C)

b) l = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

2

1

CUESTIONES



MINIMIZACIÓN DE FUNCIONES LÓGICAS (III)2 FICHA 9

En ocasiones se da la circunstancia de que ciertas combinaciones, en la tabla de verdad de una función, pueden considerarse indiferentes, normalmente, debido a que no tengan sentido en el problema tecnológico que tratamos de resolver. En ese caso suele consignarse una X al valor de la función para dicha combinación y, al utilizar el método de Karnaugh podrán utilizarse como «comodín», es decir: 1 o 0 según convenga.

Veamos, en el ejemplo siguiente, la conveniencia de considerar la X como 0 o como 1:

fmin = A ⋅ B + A ⋅ C

La X de la casilla gris es considerada como 0, y la de la casilla blanca,como 1 para hacer grupos de unos de dos casillas.

El método de Karnaugh también permite los agrupamientos deceros en lugar de los de unos, obteniendo el mismo resultado en la función minimizada. Retomemos el mapaanterior:

Ahora el valor 0 se identifica con la variable no negada, y el 1 con la variable negada. Por otro lado, las variables comunes se sumanpara formar los términos que se multiplican en la expresión final.

fmin = A ⋅ (B + C)

AB

00 01 11 10

C0 0 0 X 1

1 X 0 1 0

A ⋅ B A ⋅ C

AB

00 01 11 10

C0 0 0 X 1

1 X 0 1 0

A B + C

AB

00 01 11 10

CD

00 0 1 0 1

01 0 0 0 1

11 1 0 1 0

10 1 1 0 0

A B C f

0 0 0 0

0 0 1 X

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 0

1 1 0 X

1 1 1 1

AB

00 01 11 10

C0 1 0 0 1

1 1 0 1 1

A

0 1

B0 1 0

1 1 0


a) b) c)

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IMPLEMENTACIÓN DE FUNCIONES LÓGICAS CON PUERTAS NAND (I)2 FICHA 10

Es posible implementar cualquier función booleana utilizando únicamente puertas lógicas del tipo NAND.

1. En general, resulta más sencillo partirde la implementación con puertasAND, OR y NOT de la expresiónmínima de la función.

fFC1 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C ++ A ⋅ B ⋅ C

⇓fmin = A ⋅ B ⋅ C + B ⋅ C + A ⋅ C ⇒

2. A continuación colocaremos puertas NOT en las salidas de las puertas AND y en las entradas de las puertas OR.

3. Ahora añadiremos las puertas NOT necesarias para que el circuito siga funcionando como al principio.

Ten en cuenta que dos puertas NOT conectadas en serie no afectan al comportamiento del circuito.

A B C

f

A B C

f

A B C

f


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IMPLEMENTACIÓN DE FUNCIONES LÓGICAS CON PUERTAS NAND (II)2 FICHA 10

Implementa, utilizando únicamente puertas NAND, las siguientes funciones lógicas de las que se da su expresión mínima:

a) m = A ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C b) n = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C c) p = A ⋅ B + A ⋅ C

1

CUESTIONES

4. Finalmente sustituiremos todas las puertas AND, ORy NOT por puertas NAND,haciendo uso de las siguientesequivalencias entre ellas:

Otro procedimiento, cuando la expresión mínima de una función está en forma de suma de productos de sus variables, consiste en negar dos veces la función y, después, aplicar la ley de Morgan hasta que todas las sumas se conviertan en productos. Veámoslo con un ejemplo:

fFC1 = A ⋅ B ⋅ C + B ⋅ C + A ⋅ C = A ⋅ B ⋅ C + B ⋅ C + A ⋅ C = (A ⋅ B ⋅ C) + (B ⋅ C) + (A ⋅ C)

A partir de aquí se puede implementar fácilmente con puertas NAND de dos o más entradas:

Observa la equivalencia entre puertasNAND de tres entradas y puertas NAND de dos entradas que emana de la siguiente igualdad:

A ⋅ B ⋅ C = A ⋅ B ⋅ C

A B C

f

Equivale a…

Equivale a…

Equivale a…

Es equivalente a:


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IMPLEMENTACIÓN DE FUNCIONES LÓGICAS CON PUERTAS NOR (I)2 FICHA 11

Es posible implementar cualquier función booleana utilizando únicamente puertas lógicas del tipo NOR.

Al igual que en la implementación con puertas NAND, resulta más sencillo partir de la implementación con puertasAND, OR y NOT de la expresión mínima de la función. El modo de proceder es el siguiente:

1. Poner puertas NOT en las salidas de las puertas OR y en las entradas de las puertas AND.

2. Añadir tantas puertas NOT como sean necesarias para que el circuito se comporte igual que el inicial, haciendouso de que dos puertas NOT conectadas en serie no alteran el funcionamiento del circuito.

3. Sustituir todas las puertas AND, OR y NOT por puertas NOR, teniendo en cuenta las siguientes equivalencias:

Para la función fmín = A ⋅ B ⋅ C + B ⋅ C + A ⋅ C tenemos, tras poner puertas NOT a las salidas de las puertas OR y a las entradas de las puertas AND:

Tras añadir las puertas NOT señaladas para que el circuito funcione igual:

Equivale a…

Equivale a…

Equivale a…


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IMPLEMENTACIÓN DE FUNCIONES LÓGICAS CON PUERTAS NOR (II)2 FICHA 11

Implementa, utilizando únicamente puertas NOR, las siguientes funciones lógicas de las que se da su expresión mínima:

a) r = A + B b) s = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ C ⋅ D + B ⋅ C ⋅ D + A ⋅ C + B ⋅ C c) t = A ⋅ B + B ⋅ C

1

CUESTIONES

Tras eliminar las puertas NOT redundantes y sustituir por puertas NOR, queda finalmente:

Otro procedimiento, cuando la expresión mínima de una función está en forma de suma de productos de sus variables, consiste en negar dos veces la función y, después, aplicar la ley de Morgan hasta que todos los productos se conviertan en sumas. Entonces se pueden emplear puertas NOR de varias entradas.

En el ejemplo siguiente debemos aplicar la ley de Morgan cuatro veces:

fmín = A ⋅ B ⋅ C + B ⋅ C + A ⋅ C = A ⋅ B ⋅ C + B ⋅ C + A ⋅ C = (A ⋅ B ⋅ C) + (B ⋅ C) + (A ⋅ C) =

= (A + B + C) ⋅ (B + C) ⋅ (A + C) = (A + B + C) ⋅ (B + C) ⋅ (A + C)

Para obtener la implementación con puertas NOR de dos entradas,haremos uso de la siguienteidentidad:

A + B + C = A + B + C

Es equivalente a:


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SISTEMAS NUMÉRICOS (I)2 FICHA 12

Para contar objetos en nuestra vida cotidiana, utilizamos un sistema de diez dígitos {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} llamado sistema decimal. Nos resulta natural simplemente por el hecho de que estamos acostumbrados a usarlo desde la infancia. Además, parece estar hecho a nuestra medida, ya que tenemos diez dedos entre las dos manos.

En realidad, para contar objetos podríamos utilizar infinidad de conjuntos numéricos (o sistemas de numeración) que se diferencian en el número de dígitos que usan. Todos ellos serían equivalentes entre sí, de modo que la elección de uno u otro dependería de lo conveniente que fuera para solucionar un determinado problema tecnológico.

El número de dígitos que utiliza un determinado sistema numérico se llama base, B, y la correspondencia con nuestro familiar sistema decimal viene dada por la siguiente expresión, que es generalizable para números con más cifras (enteras y decimales):

abcd,efB = a ⋅ B3 + b ⋅ B2 + c ⋅ B1 + d ⋅ B0 + e ⋅ B−1 + f ⋅ B−2 = UVWX,YZ10

Los sistemas numéricos más utilizados en la práctica son:

• El decimal (B = 10): {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}. • El octal (B = 8): {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}.

• El binario (B = 2): {0, 1}. • El hexadecimal (B = 16): {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A,B, C, D, E, F}.

La siguiente tabla recoge la relación entre estos tres sistemas:

CONVERSIÓN DE UN NÚMERO EN BASE B A BASE DECIMAL

Sistema decimal (B = 10)

Sistema binario (B = 2)

Sistema octal

(B = 8)

Sistemahexadecimal

(B = 16)

012345678910

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

0110

11

100

101

110

111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

10000

10001

10010

10011

10100

0123456710

11

12

13

14

15

16

17

20

21

22

23

24

0123456789ABCDEF

10

11

12

13

14


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SISTEMAS NUMÉRICOS (II)2 FICHA 12

Para convertir el número decimal abcd,ef10 a cualquier otro sistema de base B, debemos seguir los siguientes pasos:

1. Separar sus partes entera y decimal para convertirlas por separado.

2. Dividimos por B su parte entera todas las veces que sea posible, anotando el resto de todas las divisiones y el cociente de la última. Consideremos, por ejemplo, el número decimal 13,2510

que deseamos convertir en binario (B = 2):

13 2

1 6 2

0 3 2 → 1310 = 11012

1 1

3. Multiplicamos por B la parte decimal, anotando la parte entera del resultado.

2. Con la parte decimal del resultado hacemos lo mismo, y así sucesivamente hasta que la parte decimal sea nula:

0,25 ⋅ 2 = 0,50

→ 0,2510 = 012

0,50 ⋅ 2 = 1,00

4. Por último, volvemos a unir las partes entera y decimal:

13,2510 = 1101,012

Decimal Binario

CONVERSIÓN DE UN NÚMERO DECIMAL A OTRO SISTEMA DE BASE B

Convierte a sistema decimal los siguientes números:

a) 111001112 e) 1238

b) 10101112 f) 4568

c) 0,012 g) FFF16

d) 1010,10102 h) AB716

Ejemplo: el número en base octal 325,38 equivale a:

325,38 = 3 ⋅ 82 + 2 ⋅ 81 + 5 ⋅ 80 + 3 ⋅ 8−1 = 213,37510

en base decimal.

Convierte los siguientes números decimales en binarios, octales y hexadecimales:

a) 76510

b) 43110

c) 460,1710

d) 10,10410

e) 7,110

f) 202,0070210

2

1

CUESTIONES


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Realiza las siguientes operaciones aritméticas:

a) 1011012 + 110012

b) 11012 + 1012

c) 100102 – 10012

d) 10002 – 1112

e) 11012 ⋅ 1012

f) 1012 ⋅ 12

g) 1111 + 1111

h) 1111 − 1111

Implementa, utilizando puertas AND, OR y NOT, un circuito que realice la suma de dos bits teniendo en cuenta el acarreo (carry).

Dicho circuito se llama Semi-sumador (HA-Half Adder) y su realización óptima se consigue utilizando una puerta XOR:

2

1



ÁLGEBRA BINARIA2 FICHA 13

A B Carry Sum

0 0 0 0

0 1 0 1

1 0 0 1

1 1 1 0

Ya que, como hemos visto, los circuitos digitales están compuestos de puertas lógicas, las cuales procesan señales que solo pueden tomar dos valores, parece natural pensar que el sistema de numeración más adecuado para procesar información con ellas sea el sistema binario.

El álgebra del sistema binario es similar a la de nuestro sistema decimal. Observa que es diferente al álgebra de Boole. La siguiente tabla resume las operaciones básicas:

En el álgebra binaria no está definida la operación de negación, y en el álgebra de Boole no están definidas las operaciones de resta y división, y, además, 1 + 1 = 1.

CUESTIONES

SUMA RESTA MULTIPLICACIÓN DIVISIÓN

0 + 0 = 0 0 − 0 = 0 0 ⋅ 0 = 0 0 : 0 = 0

0 + 1 = 10 − 1 = 1

(y me prestan 1)0 ⋅ 1 = 0 0 : 1 = 0

1 + 0 = 1 1 − 0 = 1 1 ⋅ 0 = 0 1 : 0 = �

1 + 1 = 0

(y me llevo 1)1 − 1 = 0 1 ⋅ 1 = 1 1 : 1 = 1

A

B

c

s


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Entre los programas didácticos se encuentran los siguientes:

Karnaugh Minimizer 1.4 (http://karnaugh.shuriksoft.com) ★★★★★

En la práctica, el método de Karnaugh se utiliza para realizarcálculos sencillos «a mano»; sin embargo, existe software querealiza automáticamente el procedimiento de Karnaugh, como,por ejemplo, Karhaugh Minimizer 1.4.

En la columna izquierda del mapa están los valores de la variable a. En la fila superior, las combinaciones de valores de las variables b y c.

El valor indiferente es representado por el símbolo «*» y ⏐A es lo mismo que A.

Crocodile Technology 3D (v607) (http://www.crocodile-clips.com/crocodile/technology) ★★★★

Crocodile Technology 3D es uno de los programas de simulación electrónica más pedagógicos. Su interfaz es muy amigable.

Permite la simulación de circuitos digitales sencillos y tiene una utilidad para del diseño de pistas en una placa de circuitoimpreso (PCB – Printed Circuit Board).

Presenta un inconveniente: no minimiza funciones lógicas y no implementa automáticamente una función a partir de su expresión algebraica. En la web existe una versión de evaluación por tiempo limitado.

Electronics Workbench 5.12 (http://www.electronicsworkbench.com) ★★★★★

Es un software que surgió con propósitos didácticos, especialmente orientado a Ciclos Formativos. Las versiones posteriores a la 5.12 han ido aumentando en versatilidad y complejidad y, por tanto, resultan menos pedagógicas para neófitos.

Para el diseño de circuitos digitales dispone de un convertidorlógico (Logic Converter) que permite simplificar una expresión a partir de su expresión algebraica e implementarla con puertasAND, OR y NOT o solo con puertas NAND (pero no lo hace solo con puertas NOR). Esta versión no incluye el cálculo de PCBs.

En Electronics Workbench, la variable negada Ase representa A’.



SOFTWARE DIDÁCTICO PARA SIMULAR CIRCUITOS DIGITALES2 FICHA 14

En general, cuanta más precisión queramos tener en la simulación de un circuito, más complicadoy más caro será el software que necesitemos. Sin embargo, para iniciarnos en el estudio de la electrónica digital es más apropiado utilizar un software didáctico, sabiendo que será menos preciso, tendrá menos versatilidad, pero será más barato.

Para profundizar en el estudio de esta disciplina utilizaríamos software como ORCAD, PSpice o Circuit Maker, que son de uso profesional y para los que se requieren mayores conocimientos.


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116

Notas

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3 Tecnología de la comunicación

• Conocer los principales sistemas de comunicaciónempleados por las personas a lo largo de la historia.

• Saber cómo tiene lugar una conversación telefónica,conociendo cuáles son los procesos (antes manuales) que se llevan a caboautomáticamente.

• Diferenciar entre los distintos receptores telefónicosactuales: fijos, inalámbricos y móviles.

• Conocer los métodos empleados en la actualidadpara lograr una comunicación de calidad. Por ejemplo, empleando cables de fibra óptica que sustituyen a las líneas de cobre convencionales.

• Aprender a valorar la comunicación como una necesidad básica de las personas: somos animales comunicativos.

• Conocer los distintos sistemas empleados para mejorar la transmisión de las ondaselectromagnéticas, como, por ejemplo, la modulación en frecuencia (FM) o en amplitud (AM).

• Conocer el espectro radioeléctrico empleado en la actualidad en los diferentes sistemas de comunicación: radio, telefonía, televisión…

• Conocer las características de los nuevos formatos empleados para divulgar imágenes y sonidos: los discos DVD y los archivos mp3.

OBJETIVOS

MAPA DE CONTENIDOS

localización: GPS,meteorológicas

redes de telefonía

otras redes

cable

analógica

RTB

digital

RDSI

móvil

analógica

1G

voz

2G → mensajesGPRS

3G → Internet,vídeo, UMTS

digital

GRANDES REDES DE COMUNICACIÓN

redes de radiodifusión

radio

analógica digital

RDS

televisión

analógica

teletexto

digital

pay per view

guía electrónica deprogramación

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• Los sistemas de comunicaciones.

• Las comunicaciones alámbricas: el telégrafo y el teléfono.

• Las comunicaciones inalámbricas: la radio y la televisión.

• Los sistemas de localización por satélite: el GPS.

• Los discos DVD y los archivos mp3.

• El futuro de las comunicaciones en el hogar.

• Describir cómo se llevan a cabo las comunicaciones en los sistemas de telefonía, radio o televisión.

• Sintonizar emisoras de radio en un receptor.

• Utilizar el teléfono móvil.

• Elaborar archivos mp3 a partir de archivos musicales en otro formato.

• Localizar elementos en un mapa.

• Valoración de la utilidad de la tecnología para lograr una comunicación más eficienteentre las personas.

• Respeto por el trabajo de artistas y otros trabajadores que nos permiten disfrutar de películas o música.

• Respeto hacia las opiniones de los demás y el derecho a la intimidad de las personas,en particular en los sistemas de comunicación.

CONCEPTOS


ACTITUDES

CONTENIDOS


1. Educación para la convivenciaLos sistemas de comunicación actuales permiten conocer con facilidad las características de otras culturas.Explicar a las alumnas y alumnos en clase que la televisión, por ejemplo, ha servido para que conozcamos el modo de vida de culturas muy diferentes de la nuestra, apreciando sus virtudes o conociendo sus necesidades y problemas.

Además, con la revolución de Internet, el flujo de información ya no es unidireccional como ocurre con la radioo la televisión. Ahora ya podemos intercambiar fácilmente opiniones con una persona que habite en Brasil,Australia o Japón, por lo que se hace necesario ser tolerante con comportamientos que, a priori, nos sorprendenbastante.

2. Tecnología y sociedadComentar en el aula el importante papel de las comunicaciones y telecomunicaciones, para resaltar aún más la larga distancia entre los interlocutores, en la sociedad actual. Por ejemplo, en el mundo empresarial, ahora es posible comprar un artículo que esté a la venta en casi cualquier lugar del mundo y recibirlo en el propio domicilio en un plazo de tiempo de pocos días.

3. Educación del consumidorEl problema de la piratería de música, películas y software está cada día, desgraciadamente, más de moda. A menudo escuchamos en los medios de comunicación noticias que hablan de pérdidas para empresasdiscográficas o de software o de detenciones relacionadas con la piratería. Los jóvenes, además, debido a subajo poder adquisitivo, son personas especialmente proclives a copiar música o películas. Comentar en el aula los perjuicios que se ocasionan actuando de esta manera, relacionándolos, sobre todo, con los autores del software o los artistas.


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1. Describir esquemáticamente los sistemas de telefonía alámbrica, radio y televisión, explicando su funcionamiento.

2. Interpretar esquemas en los que aparece la manerade transmitir la comunicación en sistemas de telefonía, radio o televisión.

3. Explicar cómo se transmite la información en los sistemas de comunicación inalámbricos.

4. Explicar cómo se lleva a cabo la comunicación vía radio, televisión y teléfono.

5. Explicar la diferencia entre los distintos receptoresde teléfono empleados en la actualidad: fijos,inalámbricos o móviles.

6. Destacar las ventajas e inconvenientes de los distintos medios de comunicación actuales.


COMPETENCIAS QUE SE TRABAJANTratamiento de la información y competencia digitalEn la actualidad, la informática está muy ligada a las telecomunicaciones. Los teléfonos móvilespueden conectarse a un ordenador, se puedenemplear para enviar y recibir correo electrónico, para navegar por Internet, pueden reproducirarchivos mp3 o vídeo… A lo largo de la unidad se trabajan estos contenidos de manera relacionada.

Competencia social y ciudadanaTal y como se comenta en la unidad, la utilización del formato mp3 es completamente legal. Sin embargo, la compresión de audio y vídeo, juntocon la expansión de Internet, ha servido para que proliferen los sistemas P2P en los que los usuarios intercambian obras

protegidas con derechos de autor. Uno de lospropósitos de la unidad es mostrar a los alumnosque, aun en el caso de no ser ilegal, este intercambiodificulta la labor de muchos artistas, sobre todo en suscomienzos.

Competencia para aprender a aprender

En el caso de las nuevas tecnologías, la voluntad de aprender y perder el miedo a «tocar los botones»es de gran utilidad para fomentar el autoaprendizaje.Los alumnos están, en general, habituados a manejarteléfonos móviles, pero no tanto con otros aparatos(receptores GPS, etc.). En este sentido, el conocimiento de las funciones de estos aparatosdebe servir para aprender a manejarlos y a obtener el máximo rendimiento.

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ÍNDICE DE FICHAS1. Ondas transversales Refuerzo

y longitudinales

2. La longitud de onda Refuerzoy la frecuencia de las ondas

3. Velocidad de transferencia Refuerzode datos

4. Voz sobre IP Ampliación





9. Distintos medios: distintos Contenidos para contenidos saber más…

10. ¿Cómo apareció la escritura? Contenidos para saber más…

11. Comunicación a distancia Contenidos para en tiempo real saber más…

12. ¿Cómo funciona el teléfono? Contenidos para saber más…

13. Ondas periódicas Contenidos para saber más…

14. Ondas armónicas Contenidos para saber más…

15. ¿Cómo son las comunicaciones Contenidos para inalámbricas? saber más…

16. Espectro de una señal. Contenidos para Ancho de banda saber más…

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SOLUCIONARIO3Respuesta práctica. Un vasófono se construyeuniendo dos vasos por una cuerda o un hilo, de ma-nera que el sonido recogido por un vaso, que se sitúa pegado a la boca, se transmite por el hilo y lle-ga hasta el otro vaso, que se sitúa pegado al oído.

En la siguiente dirección existe información sufi-ciente:

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Alumnos/al-24/al-24.htm

La diferencia fundamental es que por el cable delvasófono se transmiten ondas mecánicas y por elcable del teléfono normal se transmiten impulsoseléctricos.

En el vasófono, el vaso hace de caja de resonanciaque amplifica la señal mecánica que llega por lacuerda.

En el teléfono normal es necesario incorporar unostransductores para convertir la señal eléctrica enpresión sonora y viceversa.

La telefonía móvil de segunda generación (GSM yGPRS) tiene una velocidad de transmisión de da-tos bastante inferior que la de tercera generación(UMTS).

En la telefonía móvil de tercera generación es po-sible la navegación fluida por Internet y la videolla-mada. Además, podemos suscribirnos a determi-nados servicios que nos envían información enforma de vídeos.

Es conveniente que sea un terminal de tercera generación, UMTS. Además, el operador telefóni-co debe ofertar este servicio. Y, como siempre, te-nemos que salvar el problema de la cobertura.

En la siguiente web la compañía estadounidenseT-Mobile ofrece un detallado mapa de cobertura:

http://compass.t-mobile.com/default.aspx

Las compañías españolas no siguen la misma po-lítica de transparencia: todas aseguran cubrir al99 % de la población. Similar a este es el aspectoque presentan las compañías de teléfonos móvilesen España.

Todos aseguran tener cobertura total. El sistemaque tiene mayor cobertura es el GSM, aunque aúnhay zonas en España en las que algunos opera-dores no ofrecen una cobertura que garantice lascomunicaciones en todo momento.

Es un móvil de segunda generación que utiliza latecnología GPRS. Permite enviar mensajes multi-media con fotos y sonidos, ya que dispone del ser-vicio MMS (Multimedia Messaging Service). Utilizatecnología GPRS (2,5).

Para almacenar datos (páginas web, contenidosmultimedia, etc.). En la tarjeta de memoria se pue-den almacenar datos de distinto tipo, por ejem-plo, melodías, vídeos o incluso mapas (en termina-les capaces de funcionar como receptor GPS).

El puerto de infrarrojos (u otro puerto inalámbrico,como el Bluetooth) se puede emplear para trans-mitir información de un dispositivo a otro sin em-plear cables. Así podremos, por ejemplo, intercam-biar melodías o imágenes entre dos terminalesdotados con infrarrojos, o entre un terminal y unaagenda PDA, etc. También se utiliza para comuni-carse con otros dispositivos (otros teléfonos móvi-les, ordenadores, impresoras…).

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Quiere decir que es de tercera generación (UMTS).Los terminales UMTS permiten navegar por Internety realizar videollamadas. Y también recibir en el mó-vil vídeos mostrando noticias, eventos deportivos, in-formación sobre estrenos cinematográficos, etc.

En la siguiente página web podemos obtener másinformación sobre la tecnología UMTS:

http://www.umtsforum.net

Respuesta libre.


El teletexto puede emplearse para ver:• Las últimas noticias.• La programación de los distintos canales de te-

levisión.• La bolsa.• El tiempo.• Los sorteos de lotería.• El tráfico.• Recetas.• Los resultados deportivos.

Respuesta práctica. La numeración correspondien-te es: • TVE 1 y la 2: página 200. • Antena 3: 130.• Cuatro: 200• Telecinco: 200.

Pedir a los alumnos que busquen la informacióntambién para las cadenas autonómicas de cada región.

Algunos teletextos también pueden consultarse víaweb. Por ejemplo, el de Cuatro:

http://www.teletexto-cuatro.com

El sistema RDS permite el envío de datos de ma-nera simultánea al sonido. Así, por ejemplo, envíaal mismo tiempo el sonido de una canción y el nom-bre de la emisora que la emite. Además, permiteque cuando se produzca una noticia importante detráfico, automáticamente se reproduzca en el re-ceptor, interrumpiendo la recepción de cualquierotro canal.

La información ofrecida depende de la emisora. Algunas emiten información sobre el nombre de la emisora y la frecuencia en que emiten. Otras emiten mensajes cortos sobre estado de carrete-ras, etc.

En la FM, debido a que la AM es vulnerable a lasinterferencias y a las perturbaciones atmosféri-cas. Además, la AM presenta el efecto «estática»que consiste en la aparición de un ruido de fondopermanente. La modulación FM se utiliza en tele-fonía móvil, televisión, radio, etc. La FM se ve afec-tada mucho menos por el ruido que la AM.

En la FM, por el mismo motivo. En la banda FMtambién se localizan muchas emisoras musicales.Aunque últimamente hay emisoras de ámbito na-cional que emiten tanto en la banda AM como en la FM. Así ofrecen una mejor cobertura en todoel país.

Las emisoras emiten con una potencia que les per-mite ser sintonizadas hasta cierta distancia. Si nosalejamos de la antena emisora, llegará un momen-to en que no recibiremos la señal que emite. Ade-más, las emisoras emiten en diferentes bandasen distintas provincias. El sistema RDS de los co-ches permite resintonizar las emisoras a medidaque nos desplazamos y nos movemos desde unazona de influencia de una emisora a otra que emi-te con una frecuencia ligeramente diferente.

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El sistema RDS hace más fácil la sintonización decanales (además, permite su memorización) lo cualhace que el conductor, en principio, se distraigamenos. Además, presenta la ventaja de hacer lle-gar al conductor noticias de tráfico que puedan serde su interés en un momento determinado, inte-rrumpiendo la recepción de otras emisoras que pu-diera estar escuchando el conductor.

La onda corta corresponde a las frecuencias com-prendidas entre 3 MHz y 30 MHz, su longitud deonda es de 100 m a 10 m. Se propaga reflejándo-se en la ionosfera, por lo que es capaz de alcanzarmayores distancias.

Las radios de onda corta son receptores que per-miten recibir emisoras de todo el mundo, ya queemplean unas ondas que viajan sin dificultad deun punto del planeta a otro, reflejándose en la io-nosfera.

Podemos encontrar información interesante en lasiguiente web:

http://www.aer-dx.org

En ella podremos encontrar una lista actualizadacon las frecuencias correspondientes a emisorasque emiten en castellano (apartado Listas DX).

Es interesante comprobar una lista actualizada defrecuencias, puesto que la frecuencia de emisiónvaría constantemente, por ejemplo, en función delciclo solar. En efecto, la actividad solar envía haciala Tierra constantemente partículas cargadas queinterfieren con las comunicaciones terrestres.

Los usuarios de onda corta son las emisoras fijasque realizan el tráfico entre puntos fijos de la Tierrapor medio de antenas direccionales. Estas ocupanaproximadamente el 48 % del espectro de ondacorta. Las llamadas marítimas móviles ocupan al-rededor del 17,5 % de la banda total; para las emi-soras de radiodifusión está reservado menos del10 % de la banda disponible, que viene a ser la mis-

ma asignación que para los radioaficionados; lasbandas aeronáuticas móviles cubren aproximada-mente el 8,5 % del espectro y el resto se ha desti-nado a las emisoras terrestres móviles y las esta-ciones de frecuencia estándar.

Fuente consultada:

http://arieldx.tripod.com/manualdx/bandas/sw.htm

El sistema GPS utiliza una red de 24 satélites queemiten ondas captadas por un receptor GPS. Unared de satélites, cuya posición es conocida, se en-cuentra girando alrededor de la Tierra.

Cuando se reciben señales de cuatro o más satéli-tes, el receptor es capaz de definir su posición so-bre el planeta.


En la siguiente web podemos obtener datos sobrereceptores como el mostrado en la fotografía:

http://www.magellangps.com/products

La persona está cerca de Molar de Arriba.

Respuesta libre.

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Comunicación alámbrica

Comunicacióninalámbrica

Telefonía fija Radio

Telégrafo Telefonía móvil

Televisión


SOLUCIONARIO3916753 _ 0117-0146.qxd 31/1/08 10:53 Página 122


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a) El esquema de funcionamiento de la telefoníafija alámbrica es el siguiente:

b) La telefonía móvil está formada por dos grandespartes: una red de comunicaciones (o red de te-lefonía móvil) y los terminales (o teléfonos mó-viles) que permiten el acceso a dicha red.

c) La transmisión de ondas de radio es similar, aun-que utiliza otra zona de frecuencias para no cau-sar interferencias. Se pueden propagar:

• En el espacio libre: la onda de radio emitidapor la antena isotrópica (es decir, radiante demanera uniforme en todas las direcciones delespacio) puede ser representada por una sucesión de esferas concéntricas, como una burbuja que se infla muy rápidamente,a la velocidad de la luz. Al cabo de un segun-do la esfera tiene 600 000 km de diámetro.

• En líneas (propagación guiada, en un cablecoaxial o en una guía de onda).

d) La difusión analógica de TV por vía terrestre, porradio, está constituida de la siguiente forma: delcentro emisor se hacen llegar las señales de ví-deo y audio hasta los transmisores principales

situados en lugares estratégicos, normalmenteen lo alto de alguna montaña dominante. Es-tos enlaces se realizan mediante enlaces de mi-croondas punto a punto. Los transmisores prin-cipales cubren una amplia zona que se varellenando, en aquellos casos que haya som-bras, con antenas repetidoras.

Una tarjeta SIM (acrónimo de Subscriber IdentityModule, «Módulo de Identificación del Suscriptor»)es una tarjeta inteligente desmontable usada en te-léfonos móviles que almacena de forma segura laclave de servicio del suscriptor usada para iden-tificarse ante la red, de forma que sea posible cambiar la línea de un terminal a otro simplemen-te cambiando la tarjeta.

La respuesta correcta es la b.

En un televisor de tubo de rayos catódicos (CRT) laimagen se forma al impacto de unos electrones ace-lerados contra una pantalla fosforescente.

Las pantallas de cristal líquido (LCD) constan dedos capas conductoras transparentes y en medioun material especial cristalino (cristal líquido) quetienen la capacidad de polarizar la luz a su paso.Cuando la corriente circula entre los electrodostransparentes con la forma a representar (por ejem-plo, un segmento de un número), el material cris-talino se reorienta alterando su transparencia.

Una pantalla de plasma es una pantalla plana enla cual la luz se crea por la excitación de sustan-cias fosforescentes mediante una descarga de plas-ma entre dos pantallas planas de vidrio.

Una pantalla de plasma se compone de una ma-triz de celdas conocidas como píxeles, que se com-ponen a su vez de tres subpíxeles, que correspon-den a los colores rojo, verde y azul.

El gas en estado de plasma reacciona con el fósfo-ro de cada subpíxel para producir luz coloreada (ro-ja, verde o azul). Estos fósforos son los mismos quese utilizan en los tubos de rayos catódicos de lostelevisores y monitores convencionales. Cada sub-píxel está controlado individualmente por un pro-cesador.

La difusión analógica de TV por vía terrestre, porradio, está constituida de la siguiente forma: delcentro emisor se hacen llegar las señales de vídeoy audio hasta los transmisores principales situa-dos en lugares estratégicos, normalmente en loalto de alguna montaña dominante. Estos enlacesse realizan mediante enlaces de microondas pun-to a punto. Los transmisores principales cubren

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24 SMS EMS MMS

Mensajesde texto de menosde 160caracteres.

Se puedenincorporarmelodías, iconosy pequeñasimágenes a los mensajesde texto.

El mensajepuede tenercontenidomultimedia.Necesita un terminalGPRS.

Usuario 1

FAX

Armariotelefónico

Armariotelefónico

Usuario 2

Usuario 3

Concentrador

Centraltelefónica

Central principal

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SOLUCIONARIO3una amplia zona que se va rellenando, en aque-llos casos que haya sombras, con antenas repeti-doras.

La transmisión se realiza en las bandas de UHF yVHF, aunque esta última está prácticamente extin-guida, ya que en Europa se ha designado a la ae-ronáutica y a otros servicios como la radio digital.

La difusión de la televisión digital vía terrestre, co-nocida como TDT, se realiza en la misma banda dela difusión analógica.

Los flujos de transmisión se han reducido hasta me-nos de 6 MB/s, lo que permite la incorporaciónde varios canales.

Lo normal es realizar una agrupación de cuatro canales, lo que ocupa un canal de la banda (enanalógico un canal es ocupado por un programa).

La transmisión de TV analógica se efectúa median-te ondas de radiofrecuencia (en las bandas VHF y UHF), o por cable o por satélite. Las transmi-siones de TV digital se pueden realizar, además, víaradiofrecuencia terrestre (TDT-Televisión Digital Terrestre).

La señal digital es mucho más robusta a las inter-ferencias. Además, en la transmisión digital, las téc-nicas de compresión logran reducir el flujo de in-formación a menos de 5 Mbits/s. El flujo de unaseñal de calidad de estudio tiene 270 Mbits/s. Esta compresión es la llamada MPEG-2, que pro-duce flujos de entre 4 y 6 Mbits/s sin pérdidas apre-ciables de calidad subjetiva.

El ancho de banda del satélite es grande, el cabley la vía terrestre lo tienen moderado. Las potenciasde recepción son muy bajas para el satélite (llegauna señal muy débil), mientras que en el cable sonaltas y por vía terrestre son medias.

Los sistemas de difusión digitales están llamados asustituir a los analógicos, se prevé que se dejen derealizar emisiones en analógico, en Europa esta pre-visto el Apagón analógico para el año 2010.

Información en:

http://www.tvmundo.org/TV_Digital_By_Consumer.swf

Radio Data System es un normalización que per-mite enviar datos inaudibles por la señal de unaemisora de radio, normalmente de la FM, que seven reflejados en el pantalla (display) del aparatode radio.

Se utiliza en Europa y América Latina, aunque enNorteamérica usan uno muy similar RBDS (RadioBroadcast Data System).

Su esquema de funcionamiento es el siguiente:

El navegador de un automóvil, el reloj de un alpi-nista, la PDA de un taxista, etc. El GPS es funda-mental en los servicios de búsqueda y salvamento.

Respuesta c) Cuatro o más satélites del sistema GPS.

El DVD tiene mayor densidad de información, yaque al disco se le han hecho agujeritos mucho máspequeños que los que tiene un CD. Esos agujeritospueden ser alargados (representan un 1 digital) ocirculares (representan un 0 digital).

Los archivos CD-audio contienen una gran canti-dad de datos que nuestros oídos (o nuestro cere-bro) no es capaz de procesar. Los investigadoresdel Instituto Fraunhoffer encontraron un algorit-mo capaz de eliminar esos datos inútiles. El ar-chivo mp3 es un archivo de sonido del que se haneliminado buena cantidad de dichos datos.

a) La televisión por cable surge por la necesidadde llevar señales de televisión y radio hasta eldomicilio de los abonados, sin antenas.

b) Dispone de un ancho de banda mayor y es másinmune a las interferencias, por ello la imagensuministrada es de mejor calidad.

c) El inconveniente es que necesita una red de ca-bleado de fibra óptica.

a) No, la telefonía fija ha descendido levemente.

b) Respuesta libre. Pregunta de debate.

c) En los últimos años ha crecido el móvil y, so-bre todo, Internet.

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Guardia Civilde Tráfico

Sensores

Codificación

Inclusión enprograma FM

Emisora

Radiodifusión

Otrasfuentes

Recogida de información

de tráfico

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a) Los servicios más aprovechados son la cámarade fotos y las comunicaciones bluetooth, segui-dos de la reproducción de mp3.

b) El chat y la navegación por Internet son los ser-vicios menos valorados.

c) La capacidad de generar archivos multimedia(audio y vídeo) y las posibilidades de comuni-cación con otros terminales (vía bluetooth o in-frarrojos).

Actividad práctica. El bitrate (kbits por segundo) autilizar está entre los 112 kbps y los 256 kbps. Nor-malmente se utiliza 128 kbps debido a que es elque ofrece mejor relación calidad/tamaño.

El sistema Galileo estará formado por 30 satélitesen órbita terrestre media distribuidos en tres pla-nos inclinados con un ángulo de 56° hacia el ecua-dor, a 23 616 km de altitud. Se van a distribuir diezsatélites alrededor de cada plano y cada uno tar-dará 14 horas para completar la órbita de la Tierra.

Los satélites Galileo, a diferencia de los que formanla malla GPS, estarán en una órbita ligeramentedesviada del ecuador. De este modo, sus datos se-rán más exactos en las regiones cercanas a los po-los, donde los satélites estadounidenses pierdennotablemente su precisión.

El coste del proyecto será asumido por organismosgubernamentales europeos para después ser com-pletado con 2/3 del total con capital privado. Lascompañías involucradas más importantes son:EADS, las españolas Hispasat y AENA, la británicaInmarsat, la italiana Finmeccanica, las francesasAlcatel y Thales, Deutsche Telekom y German Aerospace Centre.

Sin embargo, la puesta en funcionamiento del sis-tema se ha retrasado hasta 2010-2014, por lo queel presupuesto total se estima en 3400 millones deeuros. China, Israel e India ya participan en el pro-yecto.

Más información en:

http://ec.europa.eu/dgs/energy_transport/galileo/index_en.htm

El Blu-ray es un formato de disco óptico pensadopara almacenar vídeo de alta calidad y datos (jue-gos, etc.).

Desde 2003 ya se pueden encontrar en el merca-do nipón grabadoras de este formato y en 2004 seintrodujeron en Estados Unidos, aunque no conmucha aceptación.

El HD-DVD es el otro gran candidato para suce-der al actual DVD. El modelo básico tendrá una capacidad de almacenamiento de 15 GB, que setraducen a 30 GB en el caso de estar utilizando do-ble capa, y en 45 GB para el modelo de triple ca-pa de Toshiba.

Similitudes:

• Ambos se basan en la tecnología llamada del lá-ser azul.

• Ambos tienen el mismo tamaño, y el tamaño deun CD/DVD, es decir, 12 cm de diámetro.

• El formato de compresión de vídeo es el mismopara ambos.

Diferencias:

• El Blu-ray tiene 25 GB de capacidad, y el HD-DVD, 15 GB.

• El Blu-ray es más caro (entre 2 y 4 veces), puesobliga a cambiar muchas de las máquinas de lacadena de producción del DVD.

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Blu-ray HD DVD DVD

Capacidad23,3/25/27 GB (capa simple)46,6/50/54 GB (capa doble)

15 GB (capa simple)30 GB (capa doble)

4,7 GB (capa simple)8,5 GB (capa doble)

Longitud de onda del rayo láser

405 nm 405 nm 650 nm

Tasa de transferencia 36,0/54,0 Mbps 36,55 Mbps 11,1/10,1 Mbps

Formatos soportados MPEG-2, MPEG-4 AVC, VC-1 MPEG-2, VC-1 DVD, VCD, MPEG-2

Resistencia a rayas y suciedad

Sí No No

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3 REFUERZO

ONDAS TRANSVERSALES Y LONGITUDINALES (I)FICHA 1

Una onda es una perturbación energética que se propaga en un medio sin producir un transportede materia, sino únicamente de energía.

El estudio de las ondas es fundamental, ya que son el vehículo que transporta la información en todos los tipos de telecomunicaciones alámbricos e inalámbricos actuales: radio, televisión,telefonía móvil, fibra óptica, etc.

Estudiaremos los tipos de ondas más importantes (transversales y longitudinales) y sus características más relevantes.

Cuando arrojamos una piedra a un estanque, creamos una perturbación que se propaga en el agua.Esta situación se muestra en las dos ilustraciones de la derecha.

La onda puede ser descrita por una magnitud Allamada amplitud que varía en función de la distancia x al punto de impacto. Podemos identificar la amplitud A(x) con la distancia que nos indique la variación del nivel del agua respecto de su estado en reposo. Su unidad es el metro (m) en el SI.

Instantes después de arrojar la piedra, un tapón de corcho que estuviera situado a cierta distancia no se alejaría del punto de impacto, ya que no ha sidogolpeado por nada (la onda no transporta materia).Simplemente comenzaría a oscilar verticalmentealrededor de su posición de reposo.

Las ondas que provocan un movimiento oscilatorio de las partículas del medio de transmisión en direcciónperpendicular a la de propagación se llaman ondastransversales.

A menudo, interesa estudiar la evolución de la perturbación en el tiempo A(t), en lugar de en el espacio A(x). En ese caso, debemos fijar un punto del espacio y observar cómo oscila una partícula del medio de transmisión alrededor de su posición de reposo en función del tiempo.

Si, por convenio, el impacto de la piedra se produce en t = 0, un poco más tarde, esa «información» llega al tapón de corcho y empieza a subir y a bajar. Suposición, en cada instante, viene dada por la gráfica de la derecha.

Al cabo de un tiempo t = tm se alcanza la mayordesviación de la posición de equilibrio, es decir, la amplitud máxima Am.

Observa que al propagarse, las ondas se van atenuando (es decir, su amplitud es menor) y deformando (normalmente ensanchándose). Este fenómeno se conoce con el nombre de dispersión.

ONDAS TRANSVERSALES

Ondas transversales producidas por el impacto de una piedra en el agua.

Aspecto que presenta la superficie de un estanquetras recibir el impacto de una piedra. El tapón de corcho situado a una distancia x1 todavíapermanece en reposo, A(x0) = 0.

Aspecto de la superficie instantes después. El tapónse ha elevado una distancia A(x0).

Representación temporal de la oscilación vertical de un tapón de corcho situado a una distancia x0

del impacto.

A(x)

A(x)

A(t)

Am

tmt

A(x0)

x0

x

x

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Cuando decimos una palabra, nuestras cuerdas vocales crean una perturbación que se propaga en el aire que nos rodea. Dicha perturbaciónconsiste en una variación de la presión del aire, como ilustra la gráfica adjunta.

La onda sonora, que se propaga en la dirección x, crea alternativamentezonas de presión superior a la atmosférica (color oscuro) y zonas de presión inferior a la atmosférica (color claro) separadas por zonas de presión igual a la atmosférica (color blanco), estas últimas estrechísimas.

La magnitud A(x) que mejor describe la onda es, en este caso, la variacióndel nivel de presión del aire respecto de la presión atmosférica en condiciones normales (Patmosférica = 101 000 Pa = 1 bar = 1 atm). En el Sistema Internacional se mide en pascales (Pa).La gráfica inferior es otra forma de representar la misma onda de presión.En los puntos x para los que A(x) = 0 no hay variación de presión respectoa la atmosférica, es decir, las moléculas presentes en el aire están en sus posiciones de equilibrio.

Una microscópica bolita de porexpán que estuviera suspendida a ciertadistancia de nosotros, comenzaría a oscilar horizontalmente alrededor de su posición de reposo x0 cuando le llegara nuestra onda sonora.

Las ondas que provocan un movimiento oscilatorio de las partículas del medio de transmisión en la dirección de propagación se llaman ondas longitudinales.

Esa palabra lanzada al aire llegaría a los oídos de nuestro interlocutor y sucerebro se encargaría de asignarle un significado. Sin embargo, lo másprobable es que llegue antes a un oído que a otro, ya que están colocadosen sitios diferentes.

Cuando lo único que diferencia a dos señales es el tiempo en que seproducen o el tiempo en que son recibidas, se dice que tienen distinta fase.La fase suele denotarse con la letra griega φ (phi).

La diferencia de fase entre la onda que llega a un oído y a otro es lo que permite a nuestro cerebro adivinar de qué dirección proviene el sonido, aunque tengamos los ojos cerrados.

ONDAS LONGITUDINALES

¿En qué se diferencian las ondas transversales de las ondas longitudinales?

Define: ¿qué es la amplitud de una onda?

Observa la gráfica de la derecha y contesta:

a) ¿En qué se diferencian ambas ondas?

b) ¿A qué oído llega antes la onda?

c) ¿Qué utilidad tiene este «desfase» para las personas?

3

2

1


3 REFUERZO

ONDAS TRANSVERSALES Y LONGITUDINALES (II)FICHA 1

CUESTIONES

Formas equivalentes de representarlas variaciones de presión del aireproducidas por una onda sonora en un instante determinado.

A

A

x

x

A la izquierda: representación espacial de una onda de presión sonora en cuatro instantes de tiempoconsecutivos.

A la derecha: representación temporaldel desplazamiento de una partículade aire al paso de la onda de presiónsonora.

A(t)

A(t)

t = t1

t

x

t = t2

t = t3

t = t4

t

t

Oído izquierdo

Oído derecho

Desfase

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REFUERZO

LA LONGITUD DE ONDA Y LA FRECUENCIA DE LAS ONDAS3 FICHA 2

En las ondas, la longitud de onda (λ, expresada en metros) y la frecuencia (f, expresada en Hz)están relacionadas con su velocidad (v, expresada en m/s) mediante la expresión:

v = λ ⋅ f

Observa la representación temporal (t en segundos) de las siguientes ondas y contesta a las preguntas:

1

CUESTIONES

a) ¿Cuál tiene una frecuencia variable?

b) ¿Cuál es la que tiene una frecuencia menor?

c) ¿Cuál tiene la mayor frecuencia?

d) ¿Cuál es la longitud de onda de la onda electromagnética número 2?

Si la longitud de onda de cierta onda electromagnética se duplica, ¿qué le pasa a su secuencia?2

A

t(s)

5,0

2,5

0,0

−2,5

−5,00,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3.0

A(t)

t

5,0

2,5

0,0

−2,5

−5,00,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3.0

A(t)

t(s)

5,0

2,5

0,0

−2,5

−5,00,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3.0

A(t)

t(s)

5,0

2,5

0,0

−2,5

−5,00,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3.0

1 2

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REFUERZO

VELOCIDAD DE TRANSFERENCIA DE DATOS3 FICHA 3

En las comunicaciones digitales, la calidad de la transmisión depende de la velocidad con que se transfieren los datos (en inglés, bit rate, bitrate, data transfer rate o transfer rate). La velocidad de transferencia se define como el número de bits que, por término medio, se transmiten por el canal de comunicación en un segundo.

En el Sistema Internacional de unidades, la velocidad de transferencia de información se mide en bits por segundo (bit/s, b/s o bps) y sus múltiplos: Kbps (kilobits por segundo), Mbps (megabits por segundo) y Gbps (gigabits por segundo). Sin embargo, es muy frecuente encontrar la velocidad de transferencia expresa en bytes por segundo (Bp/s) y sus múltiplos (KB/s, MB/s y GB/s). Para realizar la conversión entre ambas basta con utilizar la equivalencia: 1 byte = 8 bits.

La velocidad de transmisión depende fundamentalmente de las características del medio de transmisión: ancho de banda, sensibilidad a las interferencias, etc. Algunas velocidades típicas son:

• Conexión a Internet por Módem RTB: 56 kbps.

• Conexión de telefonía móvil 3G: 384 kbps

• Conexión a Internet ADSL: 1 Mbps.

• Conexión a Internet por cable: 2 Mbps.

En el caso de disponer de una conexión ADSL, hay que esperar que la velocidad de transmisión en sentido«descendente» (de Internet al usuario) sea mayor que en sentido «ascendente» (del usuario a Internet). Una velocidad típica puede ser 1600 Kbps de ascenso y 260 Kbps de descenso. La conexión ADSL es especialmente apropiada para Internet, ya que el volumen de información recibida por los usuarios es notablemente mayor que el volumen de información enviada.

La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC, por sus siglas en inglés) define el servicio de banda ancha como la transmisión de datos a velocidades que exceden los 200 Kbps en por lo menos una dirección (ascendente o descendente).

Cuando la velocidad de transferencia se expresa en baudios (baud rate), indica el número de cambios de estado de la señal que se transmiten por el canal de comunicación en un segundo. Cada cambio de estado transmitidopuede representarse con uno o más bits. Solo cuando cada cambio de estado se define por un solo bit, la velocidad de transmisión de datos en baudios y en bps coinciden.

Mide la velocidad de transferencia de tu conexión a Internet utilizando el recurso que proporciona la web de la Asociación de Internautas http://www.internautas.org/testvelocidad. ¿Dispones de una conexión de banda ancha?

Describe el método general que utilizan los tests de velocidad para medir la velocidad de transferencia de una conexión.

En la conexión ADSL se transmiten voz y datos, al mismo tiempo, por un mismo canal. ¿Cómo es posible que no haya interferencias?

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CUESTIONES

25 Hz 150 Hz 1,1 MHz

Hasta 640 kbit/s

Sentido ascendente

Serviciotelefónico

Sentido descendente

Banda de frecuencias ADSL

Hasta 8 Mbit/s

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AMPLIACIÓN

VOZ SOBRE IP3 FICHA 4

La telefonía IP es una tecnología basada en la transmisión de voz a través de Internet utilizando el protocolo de comunicación de esta red: el protocolo IP (Internet Protocol). Se la conoce tambiénpor los nombres Voz sobre Protocolo de Internet, Voz sobre IP, VozIP, VoIP.

La principal ventaja de este tipo de telefonía es su bajo coste para el usuario.Normalmente, las llamadas entre usuarios VoIP no suponen un gastoadicional al de conexión a Internet; sí, en cambio, las llamadas de VoIP a un usuario de la red de telefonía convencional y viceversa. Los teléfonosmóviles VoIP pueden integrarse con otros servicios de Internet.

La tecnología IP requiere de los siguientes elementos:

• Terminales: sustituyen a los teléfonos convencionales. Pueden serelementos hardware o software (dentro de un ordenador) que se conectana Internet a través de un router.

• Gatekeepers: son el equivalente a las centrales convencionales. Pueden no ser necesarios si la comunicación se establece directamente entre dosterminales, es decir, P2P (peer to peer).

• Gateways: son los enlaces con la red telefónica tradicional.

El principal inconveniente que presenta esta tecnología es la dificultad para garantizar la calidad del servicio debido a los retardos producidos por la conversión analógico/digital de la información y a la compresión/descompresión de los datos y a las limitaciones impuestas por el ancho de banda del canal de comunicación.

Skype es una aplicación software gratuita (freeware) que utiliza la tecnología VoIP para establecer comunicaciones de voz entre dosusuarios (usuario a usuario o P2P). Fue creada en 2003 por los suecosNiklas Zennström y Janus Friis, los desarrolladores de Kazaa. Existenversiones para las plataformas Windows y Linux.

En primer lugar, el usuario establece conexión con un clúster de servidores (servidores redundantes) de Skype el cual devuelve una lista de contactos. Al realizar la llamada, se establece una conexióndirecta (P2P) con el otro usuario. De esta forma, se elimina el consumode ancho de banda utilizado por la voz en los servidores. Skype emplea un código y un protocolo propietario que permite una elevada compresión de los datos, lo cual redunda en la calidad del sonido.

Su principales ventajas son: la facilidad de uso, videollamadas, chat, mensajería instantánea, su gratuidad y la posibilidad de conectarse a través de dispositivos móviles (teléfonos móviles, PDA…) a través de redes wifi, por ejemplo. Uno de sus inconvenientes es que los usuarios no pueden realizar llamadas a números de emergencia y que la seguridad en la codificación de la voz no es muy alta.

Puedes descargar gratuitamente Skype desde la web: http://www.skype.com.

SKYPE

VENTAJAS DE LA TELEFONÍA IP

Averigua cuál es la diferencia entre un protocolo abierto y otro propietario (o cerrado).

Desde la web http://etwinning.cnice.mec.es puedes conseguir un hermanamiento con centros de enseñanzade otros países europeos. El objetivo es compartir recursos y experiencias educativas y, además, practicar un idioma extranjero. Utiliza Skype como herramienta de comunicación. Trabaja en grupo con la supervisiónde tu profesor para establecer contacto con algún centro europeo con el objetivo de practicar inglés, francés…

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CUESTIONES

Conexión de los terminales a Internet.

Teléfono

Redeléctrica

Adaptadortelefónico

Concentrador

InternetModem ADSL o Cable-módem

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AMPLIACIÓN

EN LA RED3 FICHA 5

Notas

MALOKAhttp://www.maloka.org/f2000/ waves_particles/index.html

Web didáctica interactiva dedicada a explicar conceptos básicosrelacionados con las ondaselectromagnéticas. Utiliza aplicaciones en Java.

HISTORIA DE LAS TELECOMUNICACIONEShttp://www.ucm.es/info/hcontemp/leoc/telecomunicaciones.htm

Es una página personal a través de la cual conocerás curiosos detalles de la evolución de las telecomunicaciones en nuestro país.

ROBOTIKERhttp://revista.robotiker.com/revista/articulo.do?method=detalle&id=43

Esta revista digital incluye una interesante sección sobre los efectos de las tecnologías de la comunicación en el medioambiente y en nuestra salud.

OFICINA DE ATENCIÓN AL USUARIO DE TELECOMUNICACIONEShttp://www.usuariosteleco.es

Web del Ministerio de Industria,Turismo y Comercio dedicada aprestar información y asesoramiento al ciudadano en materia de telefonía,Internet, protección de datos, etc.

UNIÓN DE RADIOAFICIONADOS ESPAÑOLEShttp://www.ure.es

Este sitio recoge una gran cantidad de información útil para losradioaficionados: cómo iniciarse,legislación, emisoras… Además, tieneuna zona de descarga y otra de chat.

MEDIATECA DE EDUCAMADRIDhttp://mediateca.educa.madrid.org

La televisión educativa, hecha inclusopor compañeros tuyos, ya estádisponible en Internet. Accede a la mediateca de vídeos escolares de tu comunidad autónoma.

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EVALUACIÓN



Cita las características de la red de telefonía con-mutada y de la telefonía móvil de primera genera-ción.

¿Cuáles son las características básicas de la telefó-nía móvil 3G?

Describe el proceso mediante el cual es posible lo-calizar geográficamente el teléfono móvil desde elque se ha establecido una llamada.

¿A qué hace referencia el término «banda ancha»en las transmisiones digitales?

Describe el método de encriptación más habitualen telefonía móvil 3G.

¿Qué es una tarjeta SIM? Indica cuáles son sus prin-cipales características.

Describe someramente el funcionamiento de unsistema de localización por satélite.

Indica cuáles son las características básicas de lossoportes de almacenamiento digital:• CD.• DVD.

Explica la diferencia existente entre los formatos deaudio CDA (CD-Audio), wav y mp3.

Contesta:

a) ¿Conservamos todos nuestros contactos cuan-do quitamos la tarjeta SIM de nuestro terminaly la colocamos en el de un amigo?

b) ¿Qué ocurre en los terminales que almacenancontactos en su memoria interna o en una tar-jeta de expansión?

Explica las ventajas de disponer de infrarrojos oBluetooth en un terminal móvil.

a) ¿Cómo debemos colocar dos teléfonos con in-frarrojos para que pueda producirse la trans-misión?

b) ¿Debemos conocer dónde se encuentra física-mente el puerto de infrarrojos?

Explica cómo funciona el sistema de radio digitalRDS.

Observa el esquema de abajo y explica en pocaspalabras cómo funciona el sistema de localizaciónpor satélite GPS.

a) ¿A qué países dan cobertura estos satélites arti-ficiales?

b) ¿Cuántos satélites debemos recibir para fijar laposición con exactitud?

c) ¿Por qué la precisión del sistema GPS es mejoren las aplicaciones militares de este mismo sis-tema?

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EVALUACIÓN

AUTOEVALUACIÓN3 FICHA 7


¿Cuál de las siguientes tecnologías se basa en latransmisión analógica de la información?

a) Tecnología GPRS.

b) Voz sobre IP.

c) UMTS.

d) RTB.

¿Qué es el streaming?

a) Es la compresión de los datos previa a suenvío.

b) Es una técnica que consiste en permitir lareproducción de un archivo de vídeo sin quese halla cargado por completo en un repro-ductor.

c) Es una técnica basada en la utilización delcódec más adecuado para la reproducciónde un archivo de vídeo.

d) Es una técnica que consiste en encriptar latransmisión de vídeo entre usuarios de teléfonos móviles.

En la transmisión por radio, ¿qué servicio no es ofre-cido por el sistema RDS?

a) Tiempo que tardará un programa radiofóni-co en finalizar.

b) Nombre de la emisora sintonizada.

c) Información sobre el tráfico.

d) Frecuencia de la emisora sintonizada.

¿Cuál de las siguientes aplicaciones no es propiade un sistema de localización vía satélite?

a) Planificación de excursiones de senderismo.

b) Situación de una expedición de montañis-tas.

c) Descarga de archivos en formato mp4.

d) Control de tráfico aéreo.

La comunicación mediante infrarrojos utiliza…

a) … ondas ionizantes.

b) … ondas de presión.

c) … ondas sonoras.

d) … ondas electromagnéticas.

¿Qué es el código IMEI?

a) Es el código de desbloqueo de un teléfonomóvil.

b) Es el número de serie de una tarjeta SIM.

c) Es un correo electrónico.

d) Es un número que identifica a cada teléfo-no móvil.

¿Cuál de los siguientes no es un sistema de locali-zación por satélite?

a) SPS.

b) GPS.

c) Galileo.

d) GLONASS.

¿Qué formato de audio es capaz de comprimir máslos datos?

a) Mp2.

b) Mp3.

c) Wav.

d) CDA.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones crees que escierta?

a) La televisión analógica no puede transmitir-se mediante cable de fibra óptica.

b) Una señal digital de televisión no puedetransmitirse nunca por medio de ondas deradio.

c) Los televisores digitales transforman la señal analógica en digital.

d) La señal de televisión digital está muchomás comprimida que la señal analógica.

Indica el nombre de la capa de la atmósfera en laque se reflejan ciertas ondas de radio.

a) Ionosfera.

b) Estratosfera.

c) Troposfera.

d) Mesosfera.

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EVALUACIÓN

SOLUCIONES3 FICHA 8

La red telefónica conmutada consiste en disponeruna serie de nodos que enlazan los terminales (te-léfonos). Para establecer comunicación entre dosteléfonos, el sistema busca el camino entre nodosmás cercanos, activando o desactivando conmuta-dores. Se utiliza solo para terminales fijos.

La telefonía móvil de primera generación tambiénutiliza una tecnología analógica en la transmisión.La conexión se realiza mediante antenas.

La tecnología 3G permite la transmisión de datos amuy alta velocidad, el acceso a Internet y la trans-misión de vídeo. Utiliza la tecnología UMTS (Uni-versal Mobile Telecommunications System)

Ese proceso se llama localización. Consiste en di-vidir el espacio de cobertura en celdas que tienenasociada una estación (con unas coordenadas geográficas conocidas). El móvil emite una señalque lleva asociado un código sobre su identidad.Conociendo la estación que primero lo detecta, sepuede estimar el lugar geográfico.

Se refiere a la posibilidad de utilizar un canal detransmisión con un ancho de banda mayor. Se tra-duce en la posibilidad de transmitir más datos ala vez por un mismo canal.

La telefonía móvil de tercera generación utiliza elmétodo de pares de claves (una pública y otra pri-vada) para la encriptación de datos.

La tarjeta SIM es usada en teléfonos móviles. Alma-cena la clave de servicio del suscriptor usada paraidentificarse ante la red (además de su agenda decontactos), de forma que es posible utilizar tu nú-mero de teléfono y tu agenda de contactos en otroterminal móvil, simplemente cambiando la tarjeta.

Un sistema de localización por satélite consta deun conjunto de satélites en órbita alrededor de laTierra, en permanente comunicación con ella y cuya posición es conocida en todo momento.

Una persona que desee saber dónde se encuentradeberá mandar una señal al espacio que tiene queser recogida por, al menos, cuatro de dichos satéli-

tes. A partir de esos datos y, mediante un cálculomatemático podrá conocerse su posición exacta.

El CD musical, que data de comienzos de la décadade 1980. Un haz láser va leyendo (o escribiendo) mi-croscópicos agujeros (pits) en la superficie de un dis-co de plástico, recubiertos a su vez por una capatransparente para protegerlos contra el polvo.

Realmente, el método es muy similar al usado enlos antiguos discos de vinilo, excepto porque lainformación está guardada en formato digital (unosy ceros como valles y cumbres en la superficie delCD). El sistema DVD tan solo ha cambiado la lon-gitud de onda del láser, reducido el tamaño de losagujeros y apretado los surcos para que quepa másinformación en el mismo espacio.

El formato CD-Audio es en el que vienen todos losCD de música comerciales. Es un formato digitalque no se puede editar directamente. Tras «ri-pearlo» se obtiene un fichero wav que contiene lamisma información, pero es editable. El formatomp3 se obtiene tras eliminar los datos superfluosque no son procesados por nuestro cerebro durantela audición (ocupa 1/12 veces menos que el wav).

a) No, conservamos los de la tarjeta SIM.

b) Los que están grabados en la memoria internao en una tarjeta de expansión no se conservan.

No hacen falta cables.

a) Con los puertos enfrentados.

b) Sí, para enfrentar los puertos.

Las emisoras envían información sobre la frecuen-cia de emisión, y el aparato receptor resintoniza laseñal para «no perder la emisora».

El receptor recibe información de varios satélitessobre su posición y tiempo de emisión y fija exac-tamente su emisión.

a) A todo el mundo.

b) Cuatro o más.

c) Porque la señal se degrada con fines militares.

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AUTOEVALUACIÓN


EVALUACIÓN

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DISTINTOS MEDIOS: DISTINTOS CONTENIDOS3 FICHA 9

Reconocer la cronología. Con las nuevas tecnologías también han surgido nuevos medios de comunicación. Si en un principio los pregoneros leían en voz alta en las plazas públicas las ordenanzas de los reinos y municipios, hoy disponemos de multitud de medios para informarnos de lo que sucede en el mundo.

• Coloca en la línea del tiempo que ves abajo, y por orden cronológico, todos los medios y formas de comunicación que conoces. No importa que no sepas las fechas exactas de aparición de algunos de ellos; basta con que estén en el orden correcto.

• ¿A cuántos medios de comunicación tienes acceso desde casa? ¿Cuántos utilizas de manera habitual?

• Pregunta a tus abuelos o conocidos mayores, a qué medios de comunicación tenían acceso hace 50 años. ¿Qué diferencias encuentras entre los medios de esa época y los de la nuestra?

Reconocer el impacto de los medios de comunicación sobre la sociedad. El acceso de los ciudadanos a la información se ha multiplicado de manera exponencial en las últimas décadas. De hecho, es uno de los factores indicativos del grado de desarrollo de cualquier sociedad.

• Indica cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F), y justifica tus respuestas:

La expansión de los medios de comunicación no es un factor decisivo para el progreso.

El libre acceso a los medios y a la información por parte del público es un factor imprescindible para considerar a una sociedad como democrática.

Denominar a las sociedades modernas «sociedad de la información» solo es una forma de hablar, que en realidad no define sus características principales.

El concepto «aldea global» no guarda ninguna relación con los modernos medios de comunicación.

Descubrir que cada medio tiene un lenguaje y unas características particulares. Existen muchas maneras de acceder a la información, por lo que tenemos que seleccionar previamente qué información buscamos y cuál es el medio más adecuado para proporcionárnosla. Por ejemplo: si es domingo y lo que quiero es saber cómo va mi equipo de fútbol, que está jugando en este momento, pondré la radio, que aportainmediatez en las noticias. Pero si ya es por la noche y lo que quiero es ver todos los resultados, pondré la televisión y veré las jugadas, o esperaré a leer los periódicos del lunes.

• Realiza un pequeño informe en el que incluyas todos los medios informativos que conoces, Internet, prensa de información general, prensa especializada, radio, televisión, vídeo, etc. Haz un análisiscomparativo de sus características, la función que desempeña, el tipo de información que ofrece, el público al que se dirige, y todos los rasgos que puedas identificar.

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Lenguaje humanoI

Medio Tipo de información y periodicidad

Tratamiento que da a las noticias Público al que se dirige

Prensa deportiva.

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…

Deportiva y diaria.Noticias de actualidad,en profundidad, con fotografías y entrevistas.

Aficionados al deporte.


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¿CÓMO APARECIÓ LA ESCRITURA? (I)3 FICHA 10

Los seres humanos somos comunicativos por naturaleza. De hecho, la capacidad de desarrollar un lenguajearticulado y codificado es la principal diferencia entre las personas y los animales. Pero el lenguaje tiene doslimitaciones: no perdura en el tiempo y no puede recorrer grandes distancias, solo llega hasta donde nuestra voz. A medida que las civilizaciones evolucionaban, la necesidad de un sistema que permitiera hacer llegar los mensajes a cualquier distancia y de que estos perduraran se hizo mayor. Y así apareció la escritura.

En un principio se desarrolló la escritura pictórica, que dibujaba aquello que quería expresar: un ciervo, una escena de caza, etc., como podemos ver en las pinturas prehistóricas.

Alrededor del año 5000 a.C. aparecieron los pictogramas, que eran simplificaciones de la escritura pictórica. Los primeros pictogramas fueron las partes del cuerpo humano, la lluvia, la tierra, etc.

En chino, que es una lengua pictográmica, la palabra caballo era antiguamente el dibujo de un caballo, y aunque se ha esquematizado mucho con el paso del tiempo, aún podemos reconocer la figura del animal en la grafía de la palabra.

Pero es en Mesopotamia, el actual Irak, donde los pictogramas se simplificaron hasta convertirse en una serie de caracteres con forma de cuña. Es la escritura cuneiforme o babilónica. Estos caracteres se grababan sobre tablillas de arcilla o metal, y solían ser textos relativos a la administración y el comercio del Estado. Era una escritura y una lengua silábica, con más de 600 caracteres, que al irse simplificando con el paso de los siglos llegó a ser casi un alfabeto. Se enseñaba en las escuelas, y su uso se extendió por toda Asia Menor,Siria, Persia e incluso Egipto. El hecho de disponer de un lenguaje codificado permitió, por ejemplo, que los babilonios tuvieran su propio código de leyes, el primero de la historia.

Muy similar a este proceso es el que siguió la escritura jeroglífica egipcia, que también se fue esquematizando. De los más de 700 signos que tenía llegó a convertirse en una escritura casi fonética.

Realizar una línea del tiempo. Has visto cómo la comunicación es una necesidad fundamental de los sereshumanos, y cómo las personas han desarrollado distintas formas de comunicación. En este caso, hemosrecogido las principales innovaciones en la comunicación desde la aparición del lenguaje hasta la escrituracuneiforme.

• Realiza una línea del tiempo que recoja la evolución de la escritura entre estos dos hitos.

Plantear hipótesis. Los avances de la tecnología, y en particular en la comunicación, han traído consigograndes cambios a la vida de las personas, incluso a sus formas de organización social y política.

• ¿Qué cambios crees que conllevaría cada una de las innovaciones en las formas de escritura que has podido ver en el texto de arriba?

• ¿Crees que esos cambios se reflejarían en el conjunto de la sociedad o solo afectarían a las personasinstruidas? Justifica tus respuestas para cada uno de los hitos que has recogido en la línea del tiempo del ejercicio anterior.

Inventar historias y comparar las respuestas. Imagina que vives en un tiempo en el que aún no se conoce el alfabeto, y que quieres transmitir un mensaje concreto: durante el verano, la caza es muy abundante en este valle, pero los inviernos son muy fríos y no se puede cazar ni recolectar nada. Trata de plasmar este mensaje en el papel, y compáralo luego con los mensajes de tus compañeros. ¿Cuál crees que es el que mejor consigue su objetivo?

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DE LAS CUEVAS RUPESTRES A LA ESCRITURA CUNEIFORME

600 000 a.C. Aparece por primera vez una formarudimentaria de lenguaje articulado.

5000 a.C. Desarrollo de la escritura cuneiforme o babilónica.

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¿CÓMO APARECIÓ LA ESCRITURA? (II)3 FICHA 10

El paso de las escrituras silábicas a las fonéticas supone un enorme avance, al reducir el número de signos notablemente, y al tratarse de un sistema descriptivo, que transcribe directamente los sonidos, por lo que puede emplearse para escribir cualquier lengua con pequeñas modificaciones.

El primer pueblo en desarrollar un alfabeto fue el fenicio. Los fenicios vivían rodeados de pueblos que hablaban lenguas distintas, y eran comerciantes, por lo que les era imprescindible tener un código de signos sencillo y práctico que les permitiera comunicarse con los pueblos con los que comerciaban y, además, poder anotar y llevar cuentas de sus transacciones. Fueron los primeros en aislar los sonidosconsonánticos sin necesidad de vocales. Así crearon un código que, con el tiempo, se resumió en veintidós signos, que reflejaban sonidos consonánticos. El uso de estos signos se extendió con rapidez hasta Oriente Próximo, India, Asia Menor y todo el norte de África.

A partir de este primer código fonético se derivaron, a principios del I milenio a.C., las principales ramas idiomáticos, como las lenguas semíticas, arábigas, hindúes y occidentales. Cada una de ellas se desarrolló en una dirección distinta, creando sus propias peculiaridades e incorporando los sonidos exclusivos de su lengua, pero al tener un mismo origen, también conservaban todas ellas algunos rasgos comunes.

A este código se sumaron después las vocales, aisladas por primera vez como un carácter que se combina con las consonantes. Fueron los griegos quienes hicieron esta aportación definitiva al alfabeto, y al pasar Grecia a formar parte del Imperio Romano, se incorporó al latín, desde donde se extendió por todo el mundo conocido. Como ves, el desarrollo de la escritura es producto de una larga cadena evolutiva.

Realizar una línea del tiempo. Ahora te hemos mostrado cómo la humanidad pasó de la escritura cuneiforme hasta el alfabeto tal y como lo conocemos en la actualidad, una serie reducida de signos que recogen los fonemas de una lengua, incluidas las vocales, y que tienen un carácter descriptivo, ya que representan sonidos puros y aislados, no palabras ni sílabas, y pueden servir para escribir cualquier lengua, añadiendo tan solo los sonidos peculiares de esta.

• Realiza otra línea del tiempo que recoja la evolución a partir de la aparición de la escritura babilónica.Puedes ampliar la información que te damos ayudándote de enciclopedias, buscando en Internet o en aquellos medios que creas conveniente.

• Como ves, solo te hemos indicado el primer hito, la escritura cuneiforme, y hemos dejado el final en blanco. Aunque la aparición del alfabeto es el último dato que recogemos en el texto de arriba, ¿cuál podría ser, en tu opinión, el último gran hito en el desarrollo de la escritura? Si la línea del tiemporecogiera la historia de la comunicación humana y no solo la de la escritura, ¿cuál sería el último hito de la comunicación?

Comprender cómo evoluciona la tecnología. Has estudiado en cursos y unidades anteriores que la tecnología avanza para dar satisfacción a las necesidades de las personas, y que los objetos y adelantos tecnológicos cumplen funciones concretas.

• ¿Qué necesidades cubre la aparición de la escritura?

• Y los distintos pasos en su evolución, escritura pictórica, pictogramas, silábica, fonética, etc., ¿qué función desempeñaban y qué necesidades cubrían con respecto a las formas anteriores?

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EL ALFABETO

5000 a.C. Escrituracuneiforme o babilónica.H


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COMUNICACIÓN A DISTANCIA EN TIEMPO REAL3 FICHA 11

Analizar un sistema de comunicación. La comunicación es uno de los aspectos más importantes de la vida de una comunidad o de la sociedad en su conjunto, ya que configura todos los otros ámbitos de nuestras vidas: el progreso social, científico, económico, todas las formas de relación, y de gobierno, etc. Y todos los sistemas de comunicación, desde los más rudimentarios hasta aquellos capaces de salvar grandes distancias con complejas tecnologías, se basan en las mismas y sencillas estructuras.

• Di cuáles de las siguientes afirmaciones referidas a los sistemas de comunicación son verdaderas (V) y cuáles son falsas (F).

Sin comunicación no existiría la sociedad tal y como la conocemos.

La comunicación alámbrica es más eficaz y puede recorrer distancias mayores que la comunicacióninalámbrica.

En la comunicación inalámbrica, el canal es el aire.

Todo sistema de comunicación ha de tener un receptor, un emisor y un canal.

El canal debe adaptarse siempre a la información que intercambian el emisor y el receptor.

El desarrollo de las telecomunicaciones ha multiplicado el número de canales, pero el mensaje, el emisor y el receptor siguen siendo iguales.

En las nuevas formas de comunicación inalámbrica no es necesario que haya un emisor.

Valorar la importancia del salto tecnológico que supuso la invención del telégrafo. Cada avance de la tecnología lleva consigo un importante cambio en la actividad de las personas. A veces simplementeposibilita una forma más cómoda de desarrollar nuestra actividad, pero en otras ocasiones supone un gran salto cualitativo.

El enorme paso que ha supuesto para la comunicación humana la invención del telégrafo, un aparato capaz de comunicar dos puntos alejados del planeta prácticamente de forma instantánea, es sin duda uno de los más importantes de todos los tiempos.

No solo ha cambiado nuestra manera de ver el mundo, mucho más cercano y pequeño para nosotros que para nuestros antepasados, sino que ha abierto las puertas a toda una serie de nuevas tecnologías sin las que actualmente no podríamos concebir la vida.

• ¿Cuáles crees que han sido las principales consecuencias de poder comunicar en tiempo real con cualquier lugar de la Tierra?

• ¿Podemos calificar como revolución la aparición de las nuevas formas de comunicación? Justifica tu respuesta.

Practicar con el código Morse. Aunque el telégrafo de Morse fue el primer intento eficaz de transmitir información a distancia de forma casi instantánea, las personas ya habían ideado otros modos de comunicarse más rápidos que llevar los mensajes a caballo o en cualquier otro transporte. Así, en el antiguo Imperio persa, el rey disponía de una cadena formada por personas situadas en alturas que transmitían a gritos los mensajes reales, desde la capital hasta todas las provincias, en un tiempo de unos tres días. Y muchas culturas antiguas ingeniaron telégrafos ópticos, utilizando hogueras durante la noche y señales de humo o espejos durante el día.

• Comprobad si sois capaces de transmitir a distancia de manera eficaz. Para ello, dividíos en dos grupos y poneos en los extremos del aula. Utilizando un silbato o cualquier otra señal acústica, y empleando el código Morse, tratad de comunicar un mensaje.

• Realizad varias pruebas y medid los tiempos que empleáis en la transmisión, recepción y descodificación.Ambos grupos deben actuar alternativamente como emisor y receptor.

• Después, de forma individual, haced un pequeño concurso y comprobad quién es el más rápido en transmitir y en descodificar las señales.

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¿CÓMO FUNCIONA EL TELÉFONO?3 FICHA 12

Construir un pequeño teléfono. El sonido es una onda, una vibración que se transmite por el aire. Si alguna vez has tenido la oportunidad de tocar una guitarra u otro instrumento de cuerda, habrás observado cómo cuando pulsas una nota la vibración se extiende y que el sonido cesa a medida que la cuerda deja de vibrar.

Vamos a comprobar cómo vibra y cómo se transmite el sonido.

• Necesitamos dos envases de yogur vacíos y limpios, que van a servir como auricular y micrófono, y como cable utilizaremos hilo de nailon, del que se emplea para pescar. Atravesad la base de los dos vasitos con una aguja y pasad por los agujeros el hilo de nailon. Es importante que el hilo alcance al menospara que os coloquéis en los extremos de una habitacióngrande. Haced un nudo grueso que quede en el ladointerior de la base del yogur para evitar que el hilo se salga por el agujerito al estirar.

• Recuerda que el cable debe permanecer tenso. Colocaos en ambos extremos de la habitacióny habladhacia el interior del vaso. El compañero del otro ladopercibirá claramente la vibración e incluso el sonido con bastante nitidez.

Repasar el proceso de realización de una llamada telefónica. Has estudiado en esta unidad cómo el sonido se transmite, en forma de impulsos eléctricos, a través de la línea telefónica, posibilitando la comunicación instantánea de las personas, sin importar lo alejadas que estén. Esta transmisión del sonido cuando realizamos una llamada consta de varias fases.

• Elabora un pequeño diagrama o esquema en el que recojas todos los pasos del proceso de transmisión del sonido a través de la línea telefónica. Puedes ayudarte con algunos dibujos sencillos que muestren de manera gráfica las fases de este proceso.

Comprobar el impacto de la tecnología en nuestras vidas. El desarrollo del teléfono ha multiplicado nuestras posibilidades de comunicación y, como cada nuevo avance tecnológico, ha modificado nuestrasvidas, abriéndonos nuevas posibilidades y creando a la vez necesidades nuevas. Por ejemplo, una vez que el teléfono se convirtió en uno más de los electrodomésticos habituales de cualquier hogar,aparecieron exigencias nuevas, como poder enviar documentos o imágenes a través de él, y no solamentesonido. De esta forma se inventó el fax.

• Recoge en una lista todos los medios de comunicación que conoces y que has estudiado, desde la aparición del lenguaje, pasando por la escritura y hasta llegar a los medios de última generación, como las comunicaciones vía satélite o los teléfonos con acceso a Internet.

• Señala, en cada caso, las necesidades que cubre cada uno de estos inventos con respecto a sus antecesores, las mejoras que aporta a la comunicación y las nuevas necesidades que estas innovaciones crean, en el constante proceso de mejoras de la tecnología.

Plantear hipótesis. Ya conoces cómo avanza la tecnología y su importancia en nuestras vidas.

• Escribe un pequeño ensayo de unas 25 líneas tratando de imaginar cómo sería la vida sin los medios de comunicación. ¿Podrías desarrollar tu vida con normalidad? ¿Qué cambiaría en tu vida?

• Además de los cambios de orden práctico, ¿qué cambios sociológicos crees que ha traído consigo la revolución de los medios de comunicación que hemos vivido durante el siglo XX?

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EL MEDIO DE COMUNICACIÓN MÁS POPULAR

Debes agujerear la base del tarro para pasar el hilo.

Con el cable en tensión el sonido se transmitecon mayor facilidad.


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ONDAS PERIÓDICAS (I)3 FICHA 13

Las perturbaciones energéticas que se producen de la misma forma y muchas veces seguidas (en teoría, infinitas) se llaman ondas periódicas.

Es muy fácil generar una onda periódica con la aplicación Audacity, un editor de audio gratuito disponible en:

http://audacity.sourceforge.net.

1. Elige un archivo mono; uno que hayas llamado saludomono.wav.

2. Selecciona la onda con el botón izquierdo del ratón (haciendo clic y arrastrando) y aplica el efecto repetir (Effect → Repeat…). Con diez veces es suficiente, pero puedes elegir más.

Desde luego, la onda de sonido generada no será periódicainfinitamente, pero sí en un cierto intervalo de tiempo; en nuestro caso, durante 4,14 segundos (como aparece en la barra de estado inferior de Audacity).

El tiempo que dura la parte de onda que se repite se llama periodo. Suele designarse con la letra T y se mide en segundos.

En nuestro caso, el periodo T es 0,38 s.

3. Graba el archivo con el nombre ondaperiodica.wav.

Las ondas periódicas quedan caracterizadas por la forma de la onda que se repite y por el periodo. A menudo se utiliza, además, otra magnitud: la frecuencia.

La frecuencia de una onda periódica es las veces que se repite la perturbación en un segundo. Suele denotarse por la letra f y se mide en una unidad llamada hercio (Hz), que equivale a la inversa de un segundo (1/s o s−1).

Un razonamiento simple nos conduce a averiguar la frecuencia de nuestra onda. Podemos plantearla de dos formas diferentes:

La leve diferencia en el resultado se debe a haber calculado tras redondear los números a solo dos decimales. Fíjate en que Audacity los ofrece ¡con seis decimales!

ONDAS PERIÓDICAS EN AUDACITY

Si en 4,14 s … → … la onda se repite 11 veces

En 1 s… → … se repetirá f veces

f =⋅

=1 11

4 142 66

,, Hz

Si en T s … → …la onda se repite 1 vez

En 1 s … → … se repetirá f veces

fT

= = =1 1

0 382 63

,, Hz


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ONDAS PERIÓDICAS (II)3 FICHA 13

En las ondas de presión sonora, la frecuencia está directamente relacionada con el tono. De modo que los tonos agudos corresponden a altas frecuencias, y los tonos graves, a bajas frecuencias. Comprobemos esto realizando esta amena actividad:

1. Selecciona toda la onda periódica anterior.

Haremos que se produzca en menos tiempo, es decir, se reproducirá más deprisa y su frecuencia será mayor.

2. Utiliza el comando Cambio de velocidad(Change Speed…) accediendo desde el menú principal de Efectos (Effect). Un cambio porcentual (Percent Change) de 40 será suficiente para observar que el sonido resultante es más agudo que el original.

De forma análoga, utilizando un cambioporcentual de – 40 la onda será más larga,tardará más en reproducirse, su frecuencia será menor y la percibiremos con un tono más grave.

En la gráfica adjunta se observan el archivo original (en la parte superior), el archivo modificado aumentando su frecuencia (en el medio) y el archivo modificado disminuyendo su frecuencia (abajo).

EL TONO DE LAS ONDAS SONORAS

Observa las tres gráficas de arriba (A, B y C) e indica, de manera aproximativa, la frecuencia de cada una de las ondas obtenidas.

Piensa y contesta:

a) ¿Por qué el tono de la segunda onda es más agudo que el de la onda original (la primera)?

b) ¿Por qué el tono de la tercera onda es más grave que el de la onda original (la primera)?

2

1

CUESTIONES


A

B

C

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ONDAS ARMÓNICAS3 FICHA 14

Las ondas armónicas o sinusoidales son un tipo especial de perturbaciones periódicas describiblesexactamente por una función matemática llamada seno.

Las ondas armónicas se caracterizan porque:

• Son fáciles de estudiar, ya que se conocen muy bien la función seno.• Las operaciones entre funciones seno se pueden traducir fácilmente a un lenguaje entendible

por los ordenadores (lenguaje binario). Debido a la potencia de estos, los cálculos se realizan rápidamente.• Son fáciles de generar electrónicamente.• Son perfectamente periódicas e infinitas, tanto en el semieje temporal positivo como en el semieje temporal

negativo (es decir, a la derecha y a la izquierda del tiempo t = 0). Por tanto, no existen fenómenos naturales que puedan ser exactamente representados por ellas.

Con Audacity podemos generar una onda sonora armónica.

1. Desde el menú principal, elige Generar → Tono … (Generate → Tone…).

Los valores por defecto que nos ofrece Audacity son apropiados: una forma de onda senoidal (Waveform: Sine), una frecuencia de 440 Hz, una amplitud de 1 y una longitud (Length) de 30 segundos. No olvides que, para que fuera realmente armónica, su longitud debería ser infinita.

2. Pulsa el botón Generar Tono (Generate Tone) y amplía el zoom lo necesario hasta que visualices el armónico tal como lo hemos descrito unas líneas más arriba.

La onda así generada representa el desplazamiento A(t)de una molécula de aire respecto de su posición de equilibrio en función del tiempo t.

A(t) = Am ⋅ sen (2πft + ϕ)

• Am: amplitud máxima o simplemente amplitud.• f: frecuencia. • T: periodo. • ϕ: fase de la onda.

Si la evolución de una magnitud física en el espacio (x)puede representarse por una onda armónica, en nuestroejemplo –la variación respecto de su posición de equilibriode las moléculas de un gas en un instante determinado– su representación matemática adopta la siguiente forma:

A(x) = Am ⋅ sen

• Am: amplitud máxima de la onda

• λ: longitud de onda. • ϕ: fase de la onda.

El número de onda es el cociente:

Los puntos x para los que la onda toma un valor máximo positivo se llaman crestas. Aquellos para los que la onda toma un máximo negativo son los valles. Los nodos son aquellos puntos donde la amplitud es nula.

Como las ondas armónicas tardan en recorrer la distancia λun periodo T, su velocidad (v) queda determinada por la expresión: .v

Tf= = ⋅

λλ

k =2πλ

2πλ

ϕx +⎛

⎝⎜⎜⎜

⎞

⎠⎟⎟⎟⎟

ONDAS ARMÓNICAS CON AUDACITY

Representación física y matemática de la onda de presión descrita por: A(x) = 2 ⋅sen(2πx); λ= 1, ϕ= 0.

Am T

t

ϕ


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¿CÓMO SON LAS COMUNICACIONES INALÁMBRICAS?3 FICHA 15

Identificar los elementos de una onda. En las comunicaciones inalámbricas, la información se transmite por medio de ondas que se propagan a través del aire,tanto el sonido como la imagen.

• Rotula en el dibujo de la derecha todos los elementos que forman parte de una onda: amplitud, longitud, periodo...

Definir algunos conceptos relacionados con las ondas. La transmisión de información a través del aire, es decir, en forma de ondas, es un proceso bastante complejo. Vamos a repasar algunos conceptos básicos.

• Define los siguientes conceptos:

Frecuencia. Periodo.

Velocidad de las ondas electromagnéticas en el vacío. Amplitud.

Banda de frecuencia. Cresta.

Longitud. Valle.

Describir los mecanismos de transmisión de las ondas. Las ondas de baja frecuencia no pueden por sí solas recorrer grandesdistancias en el aire, al contrario que las ondas de alta frecuencia, por lo que se combinan las señales de baja frecuencia con las de alta.

• A continuación te damos los esquemas de las dos formas de modulación de las ondas, en amplitud y en frecuencia. Identifica cada una de ellas.

• Después rotula los dibujos, identificando la onda portadora, la moduladora y la ondamodulada.

Analizar el espectro radioeléctrico. Al conjunto formado por todas las ondas de radio se le llama espectroradioeléctrico. Este se divide en bandas de frecuencia, que nos sirven para clasificar los distintos tipos de ondas y sus utilidades.

• Relaciona las aplicaciones de la columna de la izquierda con la onda correspondiente de la derecha.

Comunicación por satélite, radar. – VLF: frecuencias muy bajas.

Radio difusión FM, TV, telefonía. – SHF: frecuencias superaltas.

Navegación aérea y marítima. – VHF: frecuencias muy altas.

Radiodifusión AM, telefonía. – LF: frecuencias bajas.

Navegación, comunicaciones AM. – MF: frecuencias medias.

TV, radar, radiodifusión, FM comercial. – HF: frecuencias altas.

4

3

2

1


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ESPECTRO DE UNA SEÑAL. ANCHO DE BANDA (I)3 FICHA 16

La extraordinaria importancia de las ondas armónicas reside en el genial descubrimiento del matemático francés Jean-Batiste Fourier (1768-1830):

«Las señales A(t) que evolucionan en el tiempo pueden descomponerse como suma de infinitasseñales sinusoidales (o armónicos) de distintas amplitudes, frecuencias y fases».

En la mayoría de los casos de interés práctico, no son necesarios infinitos armónicos, sino que basta con sumarsolo unos cientos para reproducir una determinada señal A(t ). Fíjate, por ejemplo, en la señal A(t ) de la gráfica izquierda. Esta señal puede descomponerse, según el teorema de Fourier, como suma de armónicos. En concreto, de los seis armónicos que se han dibujado en la gráfica de la derecha:

El cálculo de esta descomposición es demasiado laborioso para realizarlo «a mano» y, actualmente, lo efectúan los ordenadores utilizando un procedimiento llamado algoritmo FFT (Fast Fourier Transform).

Podemos expresar esta descomposición elaborando un listado con las expresiones matemáticas de los armónicos o bien realizando una gráfica en la que se represente la amplitud y la frecuencia de cada armónico (sin tener en cuenta su fase). Este tipo de representación se llama espectro de la señal.

Señal A(t ) original. Armónicos componentes de la señal original A(t ).

A1(t) = 2 ⋅ sen (2π ⋅ 1 ⋅ t); a1m = 2, f1 = 1, ϕ1 = 0

A2(t) = 3 ⋅ sen (2π ⋅ 0,5 ⋅ t + 2); a2m = 3, f2 = 0,5, ϕ2 = 2

A3(t) = sen (2π ⋅ 0,25 ⋅ t − 1); a3m = 1, f3 = 0,25, ϕ3 = −1

A4(t) = 2 ⋅ sen (2π ⋅ 4 ⋅ t − 0,5); a4m = 2, f4 = 4, ϕ4 = −0,5

A5(t) = 0,5 ⋅ sen (2π ⋅ 6 ⋅ t − 3); a5m = 0,5, f5 = 6, ϕ5 = −3

A6(t) = 2,5 ⋅ sen (2π ⋅ 2 ⋅ t − 3); a6m = 2,5, f6 = 2, ϕ6 = −3

A(t) = A1(t) + A2(t) + A3(t) + A4(t) + A5(t) + A6(t)

Conjunto de armónicos que componen la señal A(t ). Espectro de la señal A(t ).

Identifica cada uno de los seis armónicos en la gráfica de los componentes armónicos de la señal original A(t ) (gráfica de arriba a la derecha).

Fíjate en los armónicos que componen la señal original A(t ) y responde:

a) ¿Qué armónico es el de mayor amplitud?

b) ¿Cuál tiene mayor frecuencia? ¿Y mayor fase?

Busca información sobre el osciloscopio.3

2

1

CUESTIONES


a3

a2

a1

a6

a4

a5

0,2 0,5 1 2 4 6f

Amplitudes de los armónicos

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ESPECTRO DE UNA SEÑAL. ANCHO DE BANDA (II)3 FICHA 16

Con ayuda de un editor o incluso de cualquier reproductor de audio, es muy fácil observar el espectro de una señal sonora.

1. Abre Audacity y carga un archivo (por ejemplo, saludomono.wav).

2. Selecciona una región.

3. Desde el menú principal, haz clic en Analizar → Dibujar espectro (Analyze → Plot Spectrum) para observar su espectro.

En el análisis de frecuencias (Frequency Análisis) o espectro que muestra Audacity, el eje de abscisas representa las frecuencias (en Hz) de los armónicos, y el eje de ordenadas, las amplitudes de los mismos, expresadas en decibelios (dB).

El ancho de banda (Δf ) de una señal es el rango de frecuencias que ocupa su espectro.

Se calcula restando a la frecuencia más alta que contiene su espectro la frecuencia más baja. En nuestro caso:

Δf = fmáx − fmín = 21 621 − 86 = 21 535 Hz

El ancho de banda de un medio de transmisión es el conjunto de frecuencias que puede transmitir sin atenuarlas o distorsionarlas sensiblemente.

En la transmisión telefónica tradicional, por ejemplo, el cable de cobre tiene un ancho de banda inferior a las señales sonoras que emitimos los seres humanos. Por tanto, hay armónicos de nuestra señal que no se transmiten bien y ello produce que, aunque normalmente entendemos lo que dice nuestro interlocutor,no siempre lo identificamos al instante.

Para que la transmisión sea idónea, el ancho de banda del medio de transmisión debe ser mayor que el ancho de banda de la señal.

ESPECTROS CON AUDACITY

Nivel de intensidad sonora

Considerando que la presión atmosféricanormal es 1 bar (101 000 Pa), podemosdecir que nuestro oído es sensible a presiones que van desde:

P0 =101 000,000 03 Pa (umbral de audición)

hasta:

Pmáx = 101 030 Pa (umbral de dolor)Debido a este margen tan grande de presiones sonoras y a que nuestrasensación auditiva varía aproximadamentede forma logarítmica con ellas, normalmentese expresa el nivel de presión sonora (L) en unas unidades llamadas decibelios (dB),utilizando la siguiente expresión:

LP

P= 20

0

log


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Notas

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4 Control y robótica

• Conocer los distintos elementos que forman un sistema de control automático.

• Describir las características generales y el funcionamiento de un robot.

• Describir el papel y el funcionamiento de un sensor y conocer las características de los principales tipos de sensores.

• Saber la función que tiene la realimentación en los sistemas de control automático.

• Conocer diversas aplicaciones de los robots en la industria, explicando algunas de las ventajasde los robots frente a mecanismos automáticos, por ejemplo.

• Saber diseñar y construir un robot sencillo con variossensores.

• Aprender a ensamblar la mecánica y la electrónicaen un proyecto, de manera que un motordeterminado sea capaz de mover la estructuraelegida como soporte para un robot.

OBJETIVOS

MAPA DE CONTENIDOS

sistemas de control

de lazo cerradode lazo abierto

INTRODUCCIÓN AL CONTROL DE SISTEMAS

diseño y construcción de robots

busca claridad

rastreauna línea negra

persigue luz

EJEMPLOS DE ROBOTS

no choca con paredes

blancas

la electrónica la mecánica el funcionamiento

sensores motores

no se cae de una carretera

elevada

emplean

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• El origen de los robots.

• Automatismos.

• Sistemas de control. Tipos de sistemas de control: en lazo abierto y en lazo cerrado.

• Elementos de un sistema de control en lazo cerrado.

• Robots. Componentes de un robot. El movimiento de robots.

• Diseño y construcción de robots no programables. Electrónica, mecánica.

• Componentes que incorporan robots sencillos: motores, transistores, sensores, diodos.

• Analizar el funcionamiento de un sistema de control en lazo abierto y en lazo cerrado.

• Diseñar y construir circuitos eléctricos y electrónicos.

• Diseñar y construir diferentes robots no programables, incorporando sensores y motores.

• Identificar los componentes necesarios para construir robots que cumplen una determinada función. Por ejemplo, robots que persiguen luz, que no se caen de una mesa o que no chocan contra una pared.

• Interés por conocer las aplicaciones de los robots en la industria.

• Valoración de las ventajas e inconvenientes de la introducción de los robots en la industria.

• Gusto por el rigor a la hora de desarrollar proyectos.

• Reconocimiento de las aportaciones de todos los miembros cuando se trabaja en equipo.

CONCEPTOS


ACTITUDES

CONTENIDOS


1. Tecnología y sociedadEl desarrollo de la robótica y la incorporación de sistemas automáticos de forma generalizada en la industria han modificado notablemente muchos sectores laborales, en particular aquellos en los que se llevan a cabo tareas repetitivas de manera continuada: cadenas de montaje, etc. La incorporación de este tipo de sistemas disminuye los tiempos de fabricación, aumentando de forma significativa la productividad.

Esto conlleva la eliminación de ciertos puestos de trabajo. Pero, por otro lado, es importante hacer notar a los alumnos que aparecen nuevas profesiones, más especializadas. No cabe duda de que son múltiples las ventajas que aporta la utilización de robots en trabajos repetitivos y tediosos o en actividades peligrosas para las personas. Incluso, en ocasiones, las máquinas son capaces de realizar tareas que de otro modoresultaría imposible llevar a cabo, lo que sin duda aporta un beneficio para nuestra sociedad.

Podemos poner a los alumnos algunos ejemplos:

• Exploración espacial. Por ejemplo, los vehículos que han recorrido la superficie del planeta Marte.

• Exploración submarina. Por ejemplo, robots empleados tras catástrofes ecológicas en el mar.

• Desactivación de artefactos explosivos. En este caso se emplean robots, añadiendo seguridad al trabajo de muchas personas.

• Desarrollo de tareas de precisión en la industria. Por ejemplo, a la hora de diseñar circuitos integrados que incluyen millones de componentes en un espacio muy reducido. La precisión requerida durante la fabricación, junto con el pequeño espacio en el que se integran los componentes, hacen que determinados procesos solo puedan ser ejecutados por robots.


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1. Explicar el funcionamiento de un sistema de controlde lazo cerrado.

2. Elaborar esquemas que muestren el funcionamientode un sistema de control automático, explicandoademás su función.

3. Explicar el funcionamiento básico de los elementosque componen la electrónica de un robot.

4. Comprender el funcionamiento de los principalestipos de sensores.

• De luz. • De temperatura. • De contacto.

5. Conocer las técnicas básicas empleadas en la construcción de robots no programables.

16. Analizar circuitos electrónicos que describen el funcionamiento de un robot no programable.

17. Diseñar y construir un robot sencillo dotado de varios sensores.

18. Modificar el diseño de un robot con el objetivo de cambiar su respuesta frente a determinadosestímulos.

19. Diferenciar los componentes de un robot y describir sus principales características,diferenciando la función de cada elemento.

10. Valorar adecuadamente las implicaciones socialesde la utilización de todo tipo de robots en la industria.


COMPETENCIAS QUE SE TRABAJANCompetencia en comunicación lingüísticaA lo largo de la unidad, tal y como ocurre en las unidades de electrónica, aparecen numerososesquemas que nos permiten interpretan el funcionamiento de los circuitos que incorporan los robots. El seguimiento de las normas de rotulación, etc., a la hora de elaborar esquemasredunda en una perfecta comunicación entre el autordel esquema y la persona que construye el circuito y lo monta en un robot.

Competencia social y ciudadanaA la hora de construir los robots presentados en la unidad será necesario trabajar en equipo. En este momento los alumnos y alumnas deberánasimilar diferentes tareas. Además, el trabajo en equipo permitirá la cooperación mutua de cara a conseguir un objetivo común.

Competencia cultural y artística

El diseño de los robots propuestos en la unidad no debe entenderse como una tarea cerrada.Seguramente muchos alumnos desearán incorporarelementos de adorno; querrán «tunear» sus robots.Ningún problema. Al estudiar la unidad se destaca la funcionalidad de los robots; el diseño es libre.

Autonomía e iniciativa personal

El ensamblaje de diferentes sensores y motores abrela posibilidad de realizar nuevos diseños de robotscon diferentes funcionalidades. A lo largo del procesode diseño los estudiantes podrán realizar mejoras en los robots o complementarlos con alguna funciónextra: una luz que se enciende cuando el motor girapara atrás, por ejemplo; hay muchas opcionesposibles.

4

ÍNDICE DE FICHAS1. Simbología Refuerzo

2. Circuitos de robots Refuerzo

3. Domótica Ampliación

4. Robots humanoides Ampliación

5. Robot nocturno Ampliación





10. ¿Dónde hay automatismos? Contenidos parasaber más…

11. ¿Para qué se usan los robots? Contenidos parasaber más…

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SOLUCIONARIO4Son automatismos las puertas automáticas, la lava-dora, una barrera, la cisterna del cuarto de baño,un radiador eléctrico con termostato. Por ejemplo:

• En casa, el aire acondicionado o la calefaccióncon control termostático.

• En el instituto, los sistemas de detección de pre-sencia con sensor volumétrico que activan lasalarmas.

• En los medios de transporte, los sistemas de lavado automático de vehículos.

a) Lazo abierto. La puerta solo actúa por efecto deun interruptor y un temporizador

b) Lazo cerrado. En este caso, la puerta respon-de a sensores de presencia que varían su fun-cionamiento en función de las condiciones delentorno.

c) Lazo cerrado. La cisterna se llena hasta que elflotador de la misma hace cerrar la válvula dellenado.

d) Lazo abierto o lazo cerrado (en caso de que sepueda interactuar con él).

e) Lazo cerrado. En este caso, el termostato actúasobre el radiador haciendo que caliente o no enfunción de las condiciones de temperatura am-bientales.

f) Lazo abierto (si el semáforo no se regula tempo-rizado) o de lazo cerrado (si el semáforo se re-gula mediante mecanismos de control en fun-ción de la densidad del tráfico).

Cadenas de montaje, embotelladoras, preparaciónde paquetes, soldadura, exploración espacial.

Los robots son adecuados para realizar tareas re-petitivas y peligrosas. Por ejemplo, la carga de ura-

nio enriquecido en una central nuclear, por lo pe-ligroso para la salud humana que tiene su manipu-lación directa; la cadena de montaje de una fábri-ca de automóviles, por ser más preciso, rápido yrentable que el montaje a mano; la manipulaciónde productos peligrosos para la salud en investiga-ciones y laboratorios.

Elementos de control: relé y par Darlington. Elemen-to actuador: motor.

Aumentar la sensibilidad del sensor de luz.

La sensibilidad del circuito detector de luz.

Evitar que el funcionamiento del motor interfieracon el circuito electrónico de control.

La función de los diodos LED es indicar el sentidode giro del motor. La función de los diodos de altaluminosidad es iluminar la pista.

Que no podría pasar sobre la línea negra, el robotestaría avanzando y retrocediendo continuamentesin parar.

Evitar que las ruedas toquen el borde de la pista an-tes que los sensores y el robot se caiga. El alcancede los sensores CNY70 es de unos pocos milímetros.

Porque los sensores de infrarrojos están diseñadospara ser sensibles a la luz infrarroja; y los LDR es-tán diseñados para ser sensibles a la luz natural.

Las puertas de un ascensor, el mando a distanciade la televisión, la puerta de un garaje. El alcancede los infrarrojos se regula con el potenciómetro.

En el CNY70 el emisor y el receptor de infrarrojosestán integrados en una pequeña cápsula.

La entrada de un sistema de control se encarga derecoger información de la variable que se quierecontrolar, y la salida de un sistema de control da laseñal para actuar sobre la variable controlada.

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Tareas que puederealizar un robot

Tareas difíciles para un robot

Lavar la ropa Bailar

Cocinar Subir y bajar escaleras

DibujarReconocer a los amigos

Mover objetos Charlar

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Sensores de luz: LDR e infrarrojos. Sensores de con-tacto: finales de carrera. Sensores de temperatura:NTC y PTC. Sensores de humedad. Cada uno deellos detecta un tipo de variable.

Ejemplos:

• Control de la conexión de un radiador por un sis-tema de relojería que determina los periodosde conexión y desconexión del mismo.

• Semáforo.

• Llenado de un depósito por un grifo que abre untiempo determinado.

Ejemplos:

a) Control de la conexión de un radiador con untermostato.

b) Sistema de control de semáforos en función dela cantidad de tráfico.

c) Llenado de un depósito que dispone de senso-res de bajo y alto nivel para abrir y cerrar el gri-fo de llenado, respectivamente.

Los sistemas de lazo abierto no evalúan el valor de lavariable que se trata de controlar, y los sistemas delazo cerrado evalúan continuamente el valor de lavariable controlada, es decir, tienen realimentación.

Lazo abierto:

Lazo cerrado:

El automatismo no reacciona ante posibles cambiosque se produzcan en su entorno. Los robots y el con-trol por ordenador permiten que las máquinas sepuedan adaptar a situaciones que están en conti-nuo cambio. Es decir, analizan el entorno continua-mente y toman decisiones sobre lo que tienen quehacer en cada caso.

a) Una LDR es una resistencia cuyo valor cambiacon la cantidad de luz que recibe. Cuanto ma-yor es la cantidad de luz que recibe, menor essu resistencia.

b) Por ejemplo, para detectar la presencia de unapersona y abrir una puerta. La persona se de-tecta por la sombra que hace sobre el sensor.

Soldadura, pintura, montaje y embotellado.

LDR, NTC, infrarrojos, finales de carrera. Robotsque detectan y siguen una luz, robots que detec-tan obstáculos, robots que siguen una línea negra.

Detectar el cambio de la variable que se controla.

a) LDR y finales de carrera. e) LDR o infrarrojos.

b) NTC o PTC. f) NTC o PTC.

c) LDR. g) LDR.

d) Final de carrera.

, y Respuesta libre.

a) Articulación giratoria.

b) Articulación prismática.

a) Teclado.

b) Interruptor de encendido y apagado.

c) Ruedas de sintonización.

d) Botones y rueda de avance y retroceso de la cinta.

Actividad práctica.

Una casa domótica es una construcción en la queexisten sensores de diferentes tipos repartidos porla misma, que envían sus señales a un centro decontrol centralizado y que, en función de una seriede programas, ofrece diferentes respuestas actuan-do sobre dispositivos como la calefacción, las puer-tas, las luces o los conductos del agua.

Actividad práctica.34

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4

Señal de referencia(potenciómetro)

Señal de entrada(LDR)

Actuador(bombilla)

BD1351 kΩ

10 kΩ6 V

1N4007

Elementos de control(transistor y relé)

Elementosde control

Actuador

Señal de salida

Señal de entrada

Sensor

Comparador Actuador

Señal de salida

Señal de entrada Elementos

de control

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REFUERZO

SIMBOLOGÍA4 FICHA 1

Para la construcción de robots no programables se emplean los componentes electrónicos que ya conoces. Debes tener en cuenta, no obstante, que para que el robot interactúe con el entorno debe llevar uno o varios tipos de sensores: LDR, NTC, PTC, finales de carrera…

Dibuja el componente real y el símbolo de los componentes que se utilizan en este tema para construir los distintos tipos de robots.

1

CUESTIONES

Componente Dibujo del componente real Símbolo

Resistencia fija

Potenciómetro

LDR

NTC

CNY70

Condensador

Final de carrera

Diodo

Diodo LED

Transistor NPN

Relé

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REFUERZO

CIRCUITOS DE ROBOTS4 FICHA 2

Completa estos circuitos correspondientes a los robots que has estudiado en el tema.

a) Busca claridad.

b) Rastreador.

c) No se cae de la carretera elevada.

1

1 kΩ

47 kΩ

220 Ω1N7004

6 VMD M

MMI

100 nF

100 nF

SI

MD

MI

M220 Ω

220 Ω

6 V

6 V

1 kΩ

BD135BD135

1N4007

Diodo de alta

luminosidad 130 kΩ

SDCNY70

SI

MD

MI

BC549BC549

M100 Ω

220 Ω

330 Ω

330 Ω

9 V

K

A C

F

130 kΩ

1 kΩ

CUESTIONES

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4 AMPLIACIÓN

DOMÓTICAFICHA 3

Sensor deiluminación

Unidadcentral: sistema

de control

Control dePersianas

Cuando sales de casa, las persianasbajan y se desconectan el gas y el agua para evitar fugas.

Con la información proporcionada por sensores de temperaturase puede aumentar o disminuir la calefacción general.

Sondas de humo puedendetectar un incendio. El sistemaavisará a los bomberos.

Los sistemas eléctricos puedenser controlados mediante un mando a distancia.

Y puedes conocer el estado de todos los elementos de tu casadesde cualquier teléfono llamando a tu sistema de control.

El riego del jardín es automático. Si llueve,el sistema lo detecta y no riega.

Enumera cinco sensores distintos que puede haber en una casa para recoger información.

Enumera cuatro actuadores distintos que se pueden utilizar en domótica.

¿Cómo nos avisa el sistema domótico de que se ha producido cualquier percance en casa?3

2

1

CUESTIONES

El término domótica proviene de la unión del término latino domus (casa) y de la palabra«automática». Su significado es «casa automática» o «casa automatizada». La domótica agrupa el conjunto de aplicaciones que, mediante el uso principalmente de nuevas tecnologías(informática, electrónica, comunicaciones) asegura a los usuarios de la vivienda un aumento del confort y de la seguridad, y una mayor comunicación.

Los sensoresDetectan la situación que se debe controlar. Por ejemplo, en el esquema de la derechapuedes ver un sensor que detecta la luz que incide sobre las ventanas.

El sistema de controlEs el componente encargado de decidir qué acción se toma cuando, por ejemplo, la luz que hay en las ventanas sobrepasa un cierto límite. En este caso, se decide que las persianas en las que incide la luz deben bajar.

Los actuadoresReciben la orden del ordenador central y realizan la acción programada. En este caso,bajan las persianas mediante un motor eléctrico. Si una persona estuviera asomada a la ventana, el motor se pararía de forma automática sin dañarla.

¿CÓMO FUNCIONA LA DOMÓTICA?

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4 AMPLIACIÓN

ROBOTS HUMANOIDESFICHA 4

Resume con tus propias palabras qué factores deben tener en cuenta los robots humanoides al andar.

Investiga sobre algunas empresas (como Honda) que dedican recursos para fabricar robots que imitan el andar humano.

2

1

CUESTIONES

Un robot es una máquina que reúne técnicas electrónicas, informáticas,neumáticas e hidráulicas para su control y movimiento. Permite realizartareas que necesitan de adaptación al entorno y presenta flexibilidad ante condiciones externas que pueden cambiar.

Por ejemplo, si un sistema hace agujeros en una chapa metálica siempreen un mismo lugar, hablamos de una máquina taladradora, pero sipodemos mover un poco la chapa y, aun así, el sistema realiza el agujeroen la zona predefinida, estamos ante un robot. En este caso, el sistema se ha adaptado a una condición cambiante: la nueva posición.

Los robots que intentan imitar el aspecto de las personas reciben el nombre de humanoides. Uno de los principales problemas que presentan estos robots es andar sobre dos piernas.

Simular la forma de andar humana es bastante complicado. De hecho,usualmente, los robots se desplazan con ayuda de ruedas y de orugas, muchomás fáciles de diseñar y controlar. Aquí tienes alguno de los principalesproblemas del andar humano.

Articulaciones:Las piernas humanas, al andar, mueven las siguientes articulaciones: cincodedos en cada pie, un tobillo, una rodilla y una articulación de la cadera. La rodilla y los dedos de los pies tienen, básicamente, un grado de libertad. La articulación de la cadera y el tobillo tienen, básicamente, dos cada una. Es decir, el total de grados de libertad por pierna es de 11. Esta excepcionalflexibilidad permite ajustarse a muchas situaciones cambiantes: andar, correr, saltar, etc. Y todo ello en condiciones complejas de terreno.

Sensores:Los humanos tenemos sensores que determinan nuestra posición y velocidad:

• La aceleración y la posición de la cabeza con respecto al suelo se detectan en nuestro oído interno.

• Los músculos y la piel nos transmiten información del peso ejercido en cadamomento y del rebote del suelo, así como de la mayor o menor adherencia al firme de nuestros pies. También los músculos nos informan de las irregularidades del terreno y de la altura del suelo.

• Por último, la vista nos informa del estado aparente del suelo y de nuestra posición espacial.

Amortiguación:Los humanos estamos provistos de sistemas que amortiguan el impacto al andar o al correr. Piensa que, por ejemplo, 70 kg apoyados en una zona tan pequeña como un talón suponen una elevada presión, alrededor de 1 kg/cm2. Además, cuanto más rápido se camina, mayor es esa presión. Los músculos y cartílagos del cuerpo absorben esos impactos.

EL PROBLEMA DEL ANDAR HUMANO EN LOS ROBOTS

P2, el primer robot bípedo, de Honda.

Al caminar, el centro de gravedad de la persona se bambolea de un pie hacia el otro, oscila. No permanece constante en una línea entre los pies, como en la primera figura. Es una de las claves para adaptarse mejoral terreno.

Pie derecho

Pieizquierdo

Pieizquierdo

Pieizquierdo

Pieizquierdo

Pie derechoPie derecho

Pie derecho

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AMPLIACIÓN

ROBOT NOCTURNO4 FICHA 5

Este robot se mueve cuando hay bajos niveles de luz ambiente y, al encontrar un obstáculo, se para y hace sonar una alarma.

La puesta en funcionamiento de este robot depende de la luz ambiente. Es posible que cada vez que se pone a funcionar en un lugar diferente haya que volver a ajustar el potenciómetro o los niveles de iluminación.

Si el nivel de iluminación en la habitación no es uniforme, el robot también se parará cuando entre en una zona de sombra, pero en este caso no sonará la alarma.

Al conectar el robot, el motor se pondrá en marcha si hay bajo nivel de iluminación o la habitación está totalmente a oscuras. En caso de que el nivel de iluminación sea alto, el motor no arrancará.

El nivel de iluminación deseado para que el robot empiece a moverse se ajusta con el potenciómetro de 100 kΩ.

Si el nivel de iluminación es suficientemente bajo, elrobot comenzara a avanzar hacia adelante, el LED D nos permitirá seguir el movimiento del robot en caso de que la habitación esté totalmente a oscuras. Cuando el robot choque contra un obstáculo, uno o los dos finales de carrera quedarán pulsados, lo que hará que se desconecte el motor y empiece a sonar la alarma.

Para la construcción de este robot se utilizará un solomotor, a cuyo eje, que deberá sobresalir por amboslados del motor, se acoplarán las ruedas. También se colocará una rueda loca que servirá como apoyo.

En la parte frontal del robot se colocarán los dos finales de carrera que irán conectados en serie y cubrirán todo el ancho del robot. Al pulsar cualquiera de los dos el robot se parará.

Materiales mecánicos• Una rueda loca. • Dos ruedas • Un trozo de alambre. • Un tornillo y una tuerca.

Materiales eléctricos y electrónicos• Un motor con reductora de velocidad. • Estaño.

• Un LDR. • Dos clemas dobles para circuito impreso.

• Un par Darlington MPSA14 o equivalente. • Un interruptor.

• Una resistencia de 1 kΩ y otra de 220 Ω. • Un diodo LED.

• Un potenciómetro de 100 kΩ. • Un condensador de 100 nF.

• Un relé de 6 V. • Un portapilas y cuatro pilas de 1,5 V.

• Un diodo 1N4007 • Dos finales de carrera: FC.

• Una placa de circuito impreso. • Un timbre: T.

MATERIALES

Detalle de la colocación de los finales de carrera.

DESCRIPCIÓN

FUNCIONAMIENTO

OBSERVACIONES

100 nF

100 Ω

220 Ω

6 V

FC1 FC2

1N7004

D

M

MPSA14

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AMPLIACIÓN

EN LA RED4 FICHA 6

Notas

CUCABOThttp://www.roble.cnice.mecd.es/~jsaa0039/cucabot/index.html

Recursos interesantes para construirdispositivos electrónicos y robotssencillos, como los que citamos en esta unidad. Incluye esquemas de los circuitos, y es interesante el proceso ilustrado para soldar.

EDISONhttp://www.designsoftware.com/EDISON.HTM

Se trata de un software de simulación de circuitos eléctricos y electrónicos.Dispone de una versión Demo, muy adecuada para la enseñanza.

CROCODILE-CLIPShttp://www.crocodile-clips.com/index.htm

Un software de simulación de electricidad y electrónica muy completo. Existe una versiónDemo.

RS ONLINEhttp://www.amidata.es

En el apartado de electromecánica y control encontraremos informaciónsobre muchísimos motores con su precio, datos, etc.

ALCABOThttp://www.depeca.uah.es/alcabot

Página web correspondientea un concurso anual que celebra la Universidad de Alcalá de Henaressobre microrrobots. Podemos accedera los robots que han participadoen cada una de las ediciones (desde 2000).

MICROBOTShttp://www.microbotica.es

Es una web con recursos interesantessobre microrrobots.

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En el esquema de la figura, indica qué parte del circuito realiza cada una de las siguientes funcio-nes:

a) Señal de referencia.

b) Señal de entrada.

c) Elementos de control.

d) Actuador.

Indica cuáles de los siguientes sistemas de con-trol son de lazo abierto y cuáles son de lazo cerrado.

¿Cómo se consigue que los robots de esta unidadavancen, retrocedan y giren a la derecha y a la iz-quierda?

Indica los pasos que hay que seguir para construirun circuito impreso.

¿Cuál es la función del par Darlington en los circui-tos de control?

¿Cómo se ajusta la sensibilidad de los sensores enlos robots?

Indica qué tipo de sensores puede usar cada uno delos siguientes robots:

Diseña el sistema de control de una persiana mo-vida por un motor que cumpla las siguientes con-diciones:

a) La persiana bajará automáticamente cuandoel sol dé en la ventana.

b) La persiana subirá automáticamente cuandoel sol no dé en la ventana.

c) El movimiento de la persiana se detendrá auto-máticamente cuando la persiana se encuentreen la parte superior o en la parte inferior de laventana.

d) El circuito tendrá un interruptor general que per-mitirá la conexión y desconexión del sistema.

e) Cuando el circuito esté activado; es decir, dis-puesto para actuar, estará encendido un LEDrojo.

f) Cuando la persiana esté bajando, se encende-rá un LED verde.

g) Cuando la persiana esté subiendo, se encende-rá un LED amarillo.

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5

4

3

2

1



EVALUACIÓN


Sistema Tipo de control

Calefacción controladacon un reloj

Llenado de un depósitocon sensores de alto y bajo nivel que detieneny arrancan una bomba

Regulación de una calefacción con un termostato

Programación de un vídeo

Llenado de un depósito con un grifo temporizado

Automatismo que pone un sello cada 5 segundos

Robot Sensor

No se cae de la mesa

Busca claridad

Rastreador de línea negra

No se cae de una carretera elevada

No choca con paredes blancas

Persigue luz

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EVALUACIÓN


¿Cuál es la característica fundamental que defineun robot?

a) Que reaccione cuando cambie alguna va-riable de su entorno.

b) Que se mueva solo, sin que haya una per-sona que controle sus acciones.

c) Que tenga motores.

En un sistema de control, «el comparador» realizala siguiente función:

a) Compara el punto de tarado con el valor real de la variable controlada.

b) Compara la tensión del sistema con el nivelde iluminación.

c) Compara la luz normal del ambiente con laluz infrarroja.

Todos los robots que hemos estudiado utilizan unsistema de control de:

a) Lazo abierto.

b) Lazo cerrado.

c) Sofisticado.

Para construir una placa de circuito impreso, la ima-gen especular del circuito se dibuja:

a) Por el lado del plástico.

b) Por el lado del cobre.

c) Por los dos lados.

El dispositivo emisor y receptor de infrarrojos CNY70es de:

a) Largo alcance.

b) Corto alcance.

c) Muy complicado.

¿Cómo se puede conseguir que un robot detecte unalínea negra?

a) Con un final de carrera.

b) Con un detector de luminosidad.

c) Con un condensador, un transistor y un dio-do LED colocados en serie.

¿Cómo se consigue que un robot que va hacia ade-lante cambie de dirección?

a) Girando la rueda loca.

b) Encendiendo una luz.

c) Invirtiendo el sentido de giro de uno de losmotores.

Indica cómo podemos conseguir, usando dos mo-tores, que un robot se mueva hacia adelante.

a) Haciendo que un motor gire hacia la dere-cha y el otro hacia la izquierda.

b) Haciendo que ambos motores estén parados.

c) Haciendo que ambos motores giren en elmismo sentido.

Señala ahora cómo podemos hacer que un robot gire hacia la derecha.

a) Manteniendo parados ambos motores.

b) Haciendo girar ambos motores en el mismosentido.

c) Manteniendo parado un motor y haciendogirar el otro.

¿Cómo se regula el tiempo en los robots que tienenun temporizador en el circuito de control?

a) Ajustando un potenciómetro.

b) Ajustando una resistencia LDR.

c) Ajustando un diodo.

¿Qué componente electrónico podemos añadir a uncircuito para saber si un emisor de infrarrojos estáemitiendo radiación infrarroja?

a) Un potenciómetro.

b) Un diodo LED.

c) Un par Darlington.

Un robot girará a la izquierda si:

a) El motor derecho avanza y el izquierdo retrocede.

b) El motor izquierdo avanza y el derecho re-trocede.

c) Solo el motor izquierdo está en movimiento.

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11

10

9

8

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6

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3

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EVALUACIÓN



Respuesta:

La respuesta está en la página 49 del libro de tex-to: «El funcionamiento de los robots». Observar losesquemas.

Para construir el circuito impreso se seguirán lossiguientes pasos:

1. Dibujar el circuito electrónico completo (contodos los componentes).

2. Reunir todos los componentes necesarios para construir el circuito.

3. Probar el circuito montándolo sobre una pla-ca board.

4. Diseñar y dibujar el circuito impreso sobre unahoja de papel milimetrado (en décimas de pul-gada) a tamaño real (escala 1/1).

5. Obtener una imagen especular del circuito.

6. Recortar la imagen especular del circuito y co-locarla sobre la parte metálica de la placa decircuito impreso.

7. Con un granete, marcar suavemente todos lospuntos en los que irán conectados los compo-nentes o los puentes si los hay.

8. Taladrar la placa de circuito impreso en lospuntos señalados.

9. Con un rotulador indeleble, dibujar la imagenespecular del circuito sobre la parte metálicade la placa.

10. Meter la placa en ácido para eliminar el metalsobrante.

11. Limpiar la placa con agua y con un algodóncon alcohol.

12. Soldar los componentes introduciendo sus pa-tillas por el lado del plástico de la placa.

Aumentar la sensibilidad de los sensores de los robots.

Variando la resistencia de los potenciómetros.

7

6

5

4

3

2

1

Cerrado

Cerrado

Abierto

Abierto

Abierto

Abierto

Actuador

Señal dereferencia

Elementosde control

Señalde entrada

Robot Sensor

No se cae de la mesa

Busca claridad

Rastreador de línea negra

No se cae de una carretera elevada

No choca con paredes blancas

Persigue luz

Final de carrera

LDR

LDR

Sensor de

infrarrojos,por ejemplo,

el CNY70

Emisor y receptor

de infrarrojos

LDR

Sistema Tipo de control

Calefacción controladacon un reloj

Llenado de un depósitocon sensores de alto y bajo nivel que detieneny arrancan una bomba

Regulación de una calefacción con un termostato

Programación de un vídeo

Llenado de un depósito con un grifo temporizado

Automatismo que pone un sello cada 5 segundos

EVALUACIÓN

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EVALUACIÓN


Existen otros tipos de sensores muy utilizados a ni-vel industrial, aunque menos empleados en aulasdestinadas a la enseñanza de la electrónica. Porejemplo:

• Sensores de sonido (micrófonos).

• Sensores de presión.

• Sensores magnéticos.

• Sensores quimiorresistivos.

Respuesta gráfica. El esquema es bastante pareci-do al de otros circuitos empleados en esta unidad.

a) Necesitamos una resistencia sensible a la luz:una LDR.

b) Se controla también mediante la LDR.

c) Activación con un pulsador.

d) Interruptor general del circuito.

e) Incluir diodo LED rojo (R).

f) Necesitamos un LED verde para esta fun-ción (V).

g) Necesitamos otro LED, amarillo en este caso,para esta función (A).8


220 k�

220 k�

M

A

V

1N1004

BD135BD135

Rojo

6 V

1 k�

a; a; b; b; b; b; c; c; c; a; b; a.121110987654321

AUTOEVALUACIÓN

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¿DÓNDE HAY AUTOMATISMOS? (I)4 FICHA 10

En los sistemas de control automático existe un bucle de realimentación, de manera que la señal a la salida puede modificarse de forma automática, sin necesidad de que intervenga una persona. Así es como funciona, por ejemplo, un sistema de aire acondicionado con climatizador.

Cuando la temperatura de la estancia desciende por debajo de un valor fijado por el usuario, el sistema se detiene y deja de enfriar. Luego, al cabo de cierto tiempo, cuando la temperatura aumenta de nuevo por encima del valor umbral, el sistema vuelve a ponerse en marcha. Se produce de una manera constante, pues, una comparación entre la señal de referencia introducida por el usuario y la temperatura de la estancia medida por el aparato.

LOS ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO

Comprender la función de los distintos elementos de un sistema de control automático.Cada elemento realiza una función.

• Observa el esquema superior e indica la función de cada uno de los elementos:

Comparador.

Controlador.

Actuador.

Sensor.

• ¿Qué es la señal de error? Aclara tu respuesta con un ejemplo.

1

ControladorSeñal de entrada (señal de referencia)

F F F F Señal de salida (señal controlada)G

Proceso

Comparador

F ActuadorSeñal

de error

SensorSeñal de realimentación


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¿DÓNDE HAY AUTOMATISMOS? (II)4 FICHA 10

Clasificar sistemas de control.

• Clasifica los siguientes sistemas en sistemas de control de lazo abierto y sistemas de control de lazocerrado, según necesiten o no la intervención directa de una persona o de otro agente para ponerse en funcionamiento.

Interruptor de encendido de un ordenador.

Contestador automático en un teléfono.

Sistema de aire acondicionado con termostato.

Sistema de calefacción con termostato.

Estufa de gas.

Lámpara halógena con regulación manual de la intensidad luminosa.

Sistema de riego que se enciende a una hora determinada todos los días y se apaga automáticamente a las dos horas de ponerse en marcha.

Videocámara con sistema automático de enfoque.

Mando de encendido de una lavadora.

Sistema sonoro de alarma.

Horno eléctrico con temporizador para el encendido y el apagado.

• ¿Cuál es la diferencia básica entre los sistemas de control de lazo abierto y los sistemas de control de lazo cerrado? Pon algún ejemplo más de cada tipo.

Clasificar automatismos. Como sabes, los automatismos pueden ser mecánicos, eléctricos, electrónicos,neumáticos o hidráulicos. En algunos casos también intervienen elementos de distintas tecnologías. Así, puede haber un detector eléctrico (por ejemplo, una célula fotoeléctrica), conectado mediante un circuito a un motor también eléctrico que desplace, por ejemplo, una puerta. En este caso, el automatismo es eléctrico, pero además intervienen elementos mecánicos en el sistema.

• Clasifica los automatismos mencionados a continuación y completa la tabla inferior.

Cisterna.

Temporizador digital que pone en marcha un sistema de riego automático.

Alarma detectora de presencia con avisador acústico.

Limpiaparabrisas automático de un automóvil que selecciona la velocidad en función de la intensidad de la lluvia.

Reloj analógico.

Final de carrera.

Puertas que se abren y se cierran automáticamente mediante un circuito de aire comprimido.

Robot de juguete que responde a las palabras con sonidos.

Sistema de frenado de un automóvil.

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2

Mecánicos ElectrónicosEléctricos Neumáticos Hidráulicos


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¿PARA QUÉ SE USAN LOS ROBOTS? (I)FICHA 11

Los robots son manipuladores programables y multifuncionales. En general, y dependiendo de cada tipo de robot, pueden tener libertad para mover algunos elementos según unas direcciones fijas. En los siguientes esquemas aparecen representados los diferentes sistemas de coordenadas empleados por muchos robots industriales. En muchas ocasiones, no obstante, el robot solo tiene un elemento móvil que, además, únicamentepuede desplazarse en una dirección fija (arriba-abajo, adelante-atrás, etc.).

EL MOVIMIENTO DE LOS ROBOTS

Identificar los sistemas de coordenadas.

• Observa las figuras superiores y escribe bajo ellas el nombre correspondiente. Elige entre las opciones siguientes:

Coordenadas cartesianas. Coordenadas polares en estructura esférica.

Coordenadas cilíndricas. Coordenadas polares en estructura articulada.

• Explica ahora en qué direcciones pueden moverse los elementos en cada tipo de estructura. Elabora esquemas de cada estructura y señala con flechas los grados de libertad de cada conjunto.

• Reproduce ahora los movimientos en maquetas reales. Utiliza para ello pajitas de bebida o palillos, discos de cartón agujereados, etc.

• ¿Qué articulaciones son prismáticas? ¿Y giratorias?

Interpretar definiciones relacionadas con el control automático y la robótica.

• Completa el crucigrama a partir de las definiciones:

1. Elemento articulado que permite a un robot realizar sus tareas.

2. Dispositivo capaz de informar a un robot sobre las condiciones del entorno.

3. Elementos que sirven de unión para los distintos eslabones de un sistema mecánico.

4. Manipulador programable y multifuncional.

5. Rama de la tecnología que aplica la informática al diseño y la utilización de robots.

6. Elemento situado en el extremo del brazo del robot.

7. Elemento mecánico que transmite los movimientos a las articulaciones de un robot.

8. Cada una de las piezas rígidas que forman un sistema mecánico y que se unen entre sí mediante articulaciones.

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Z1

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O

A

6

8

7

a c db


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¿PARA QUÉ SE USAN LOS ROBOTS? (II)FICHA 11

Recogida de datos de los sensores

del entorno del robot

S1

S2

S3

S4

S5

Sensores

Robot

Ordenador

Datos de entradaal control del robot

Señales a los actuadores

del robot

Procesado y cálculode movimientos y trayectorias

de los actuadores del robot

Comprender las ventajas de la utilización de robots.

• Observa las fotografías e indica las ventajas que tiene la utilización de robots en cada caso.

• Pon ejemplos de actividades en los que es conveniente la utilización de robots debido a diferentes razones:

Rapidez en la realización de las operaciones repetitivas.

Precisión a la hora de manipular elementos de pequeño tamaño.

Seguridad a la hora de realizar actividades peligrosas para la salud (ambientes nocivos, etc.).

• ¿Qué quiere decir que los robots pueden controlarse en tiempo real?

Interpretar esquemas.

• Observa el esquema de la derecha y explica el funcionamiento de un robot que desempeña las siguientes tareas:

Separar piezas de fruta de distinto tamaño en tres categorías.

Separar frutas maduras de frutas más verdes.

Leer el código de barras de distintos productos, asirlos y colocarlos en estanterías numeradas convenientemente clasificados.

Coger todos los botes amarillos que circulan por una cinta transportadora, pintarlos de azul y depositarlos de nuevo sobre la cinta.

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Notas

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5 Control por ordenador

• Conocer el funcionamiento y utilizar una tarjetacontroladora.

• Aprender a utilizar los diagramas de flujo al realizartareas de programación.

• Introducir el concepto de controladora.

• Mostrar cuáles son las principales controladorasdisponibles en el aula de Tecnología y en el ámbito educativo.

• Mostrar las conexiones básicas.

• Conocer las interfaces de alguna de las controladoras empleadas en el taller de tecnología.

• Conocer los fundamentos básicos del lenguajeLOGO.

• Presentar el diagrama de bloques de un sistema de control por ordenador.

• Revisar el concepto de señal analógica y de señaldigital.

• Mostrar las acciones básicas que pueden realizarsecon un control de ordenador: accionamiento de interruptores y motores, captación de señales de sensores.

• Presentar un sistema sencillo de control por ordenador.

OBJETIVOS

MAPA DE CONTENIDOS

descripción de los dispositivos I/O

de control

CNICE Investrónica

FischerLego

STI ENCONOR

interfaces de control/

programación

emplea

lenguajes

LOGO BASIC

MSWLogo

controladoras

diagramasde flujo

ejemplos de control

semáforo

barrera

paso a nivel con barreras

casa inteligente

cruce de calles

CONTROL POR ORDENADOR

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• Control por ordenador.

• Controladoras e interfaces de control.

• Dispositivos de entrada-salida de control.

• Tipos de controladoras.

• Codificación de programas en BASIC.

• Codificación de programas en MSWLogo.

• Interfaces de control y programación.

• Diagramas de flujo.

• Utilizar la tarjeta controladora.

• Interpretar y elaborar de diagramas de flujo.

• Diseñar programas para controlar las entradas y salidas digitales de una controladora.

• Utilizar una controladora para regular el funcionamiento de circuitos eléctricos con la ayuda de un ordenador.

• Interpretar programas sencillos escritos en MSWLogo.

• Elaborar programas sencillos en lenguaje LOGO y utilizarlos a continuación para el control de sistemas.

• Elaborar programas sencillos en lenguaje BASIC.

• Diseñar y construir una casa inteligente con distintos tipos de sensores:

– Luz.

– Temperatura.

• Gusto por el orden y la limpieza en la elaboración de dibujos y esquemas.

• Valorar positivamente el impacto que puede suponer en la vida cotidiana, en particular en el hogar, la adopción de automatismos y el control remoto por ordenador.

• Apreciar el trabajo complejo y planificado que exige el montaje de sistemas de control.

• Interés por abordar problemas que, a priori, pueden parecer difíciles de solucionar.

• Interés por abordar trabajos en grupo.

CONCEPTOS


ACTITUDES

CONTENIDOS


1. Educación medioambientalEl control automático en las viviendas, o domótica, puede tener consecuencias interesantes desde el punto de vista ambiental. En este sentido pueden aprovecharse sensores y mecanismos como los propuestos en el proyecto de esta unidad para no malgastar energía, como lo es calentar en exceso una vivienda o utilizar el aire acondicionado mientras las ventanas están abiertas.

Otros ejemplos para optimizar el consumo de energía son los sensores de luz que apagan o encienden las luces automáticamente, manteniendo incluso a oscuras una estancia si no hay nadie en ella.


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COMPETENCIAS QUE SE TRABAJANAutonomía e iniciativa personalMuchos alumnos se enfrentan a una tarea nueva:utilizar una controladora y programarla para controlarlas acciones que lleva a cabo un circuito eléctrico.Los diferentes procedimientos propuestos a lo largode la unidad pretenden que el alumno aborde estasnuevas tareas sin miedo a equivocarse (siempre,lógicamente, con el apoyo del profesor).

Competencia social y ciudadanaEl trabajo en grupo es esencial en la sociedadmoderna, sobre todo a la hora de diseñar y montarnuevos proyectos, muchos de ellos relacionados con las tareas que aparecen en esta unidad. Con el trabajo en equipo se fomenta el compromiso

por realizar una tarea (no puedo fallar a mis colegas) o el respeto hacia las opiniones y gustos de los otros.

Además, dado que siempre habrá alumnos másaventajados, este trabajo en equipo debe tenertambién una función de apoyo hacia aquellosalumnos que presentan más dificultades a la hora de llevar a cabo las tareas propuestas.

Tratamiento de la información y competencia digitalLos alumnos constatarán la importancia de laprogramación en el control automático. Verán quecon no demasiado esfuerzo y pocos medios esposible controlar de manera automática el encendidoy apagado de diversos sistemas electrónicos.

5

1. Distinguir los principales elementos de entrada y salida de un sistema de control.

2. Describir las características de una controladora,prestando especial atención a sus salidas y entradas, tanto analógicas como digitales.

3. Utilizar la controladora para examinar elfuncionamiento de un sistema a través del ordenador.

4. Elaborar procedimientos sencillos de control en lenguaje LOGO.

5. Elaborar diagramas de flujo.

6. Elaborar programas que controlen las entradas y salidas de una controladora.

7. Manejar sencillos circuitos electrónicos a partir de un ordenador y una controladora.


ÍNDICE DE FICHAS1. Interpretación de una secuencia Refuerzo

de control

2. Varias acciones de control Refuerzo

3. Montaje y control de un semáforo Refuerzo

4. Montaje y control de un motor Refuerzoy timbre

5. Casa inteligente-domótica Ampliación

6. Robots Ampliación





11. ¿Para qué sirven Contenidos para los organigramas? saber más…

12. ¿Cómo se elaboran programas Contenidos para sencillos en BASIC? saber más…

13. Lenguajes de programación: Contenidos para ROBOLAB saber más…

14. Lenguajes de programación: Contenidos para ROBOLAB: modo PILOT saber más…

15. Lenguajes de programación: Contenidos para ROBOLAB: modo INVENTOR saber más…

16. Microcontroladores Contenidos parasaber más…

17. Ejemplos de microcontroladores Contenidos parasaber más…

18. La programación Contenidos para de los microcontroladores saber más…

19. Microcontroladores. Contenidos para Diagramas de flujo saber más…

20. Cuestiones sobre Contenidos para microcontroladores saber más…

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SOLUCIONARIO5Combinando las siguientes instrucciones podremosdibujar las diferentes figuras geométricas:

BL: baja lapizAV: avanzaGD: gira derechaGI: gira izquierdaSL: sube lapiz

a) PARA EQUILATERO b) PARA RECTANGULOGD 30 AV 50AV 80 GD 90GD 120 AV 100AV 80 GD 90GD 120 AV 50AV 80 GD 90FIN AV 100

PONPOS [100 50]FIN

c) PARA MEDIA :A :B :CESCRIBE (:A+:B+:C)/3FIN

PARA EJEMPLOGD 30AV 100GD 120AV 100GD 120AV 100FIN

10 INPUT N20 PRINT “La raíz de “N” es”; SQR (N)30 END

10 INPUT N20 IF N>1 GOTO 4030 IF N<1 PRINT “Error”40 PRINT “La raíz de “N” es”; SQR (N)50 END

a) De movimiento o de presencia.

b) Térmico o termostático.

c) De humedad.

d) De luz o luminoso.

a) Digital. c) Digital.

b) Analógica. d) Analógica.

a) Aquí la controladora se utiliza como interruptor.Habrá que conectar la bombilla a una salida digital y no olvidar que la bombilla tiene que es-tar alimentada por corriente eléctrica. Para en-cender y apagar la bombilla con el ratón, pode-mos conectar o desconectar la salida digital a lacual habíamos conectado la bombilla en nuestroordenador. (Ver página 127 del libro del alumno.)

b) Hay que pensar que el motor puede girar en dossentidos, por lo que utilizará dos salidas digitales.Si conectamos la salida digital 1, el motor giraráen un sentido; y si activamos la 2, en el otro sen-tido. No hay que olvidar la alimentación de corrien-te. (Ver páginas 127 y 128 del libro del alumno.)

a) Las variables son almacenes de memoria a lasque se les pone un nombre, que es único y quealberga un dato.

b) Numérica: la variable es un número.

Alfanumérica: son caracteres.

Booleana: solo puede albergar verdadero o falso.

a) REPITE: repite una acción recogida entre cor-chetes un número de veces que le indicamosantes del corchete con un número.

b) MIENTRAS: ejecuta unas instrucciones hastaque se cumplen las condiciones establecidas.

c) PARA: define un procedimiento o función quepodrá ser ejecutado desde cualquier punto delprograma principal invocando su nombre.

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No echar más azúcar

Inicio del procedimiento

Comprobar que la taza tiene café

Repetición de echar una cucharada de azúcar dos veces.

Comprobar que la taza está vacía

S1 = 1

S1 = 1

S1 = 0

E1 = 0

Inicio

Fin

n = 10

n = 1

Recuerda:

En la sintaxis de estosprogramas no seescriben tildes.

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Conectamos las salidas digitales así:

• Luz roja del semáforo: salida digital 1.

• Luz amarilla del semáforo: salida digital 2.

• Luz verde del semáforo: salida digital 3.

PARA SEMAFOROSALIDA 1 ESPERA 180SALIDA 0REPITE 4 [SALIDA 2 ESPERA 60 SALIDA 0]SALIDA 4 ESPERA 180SALIDA 0FIN

Para el primer semáforo:




Para el segundo semáforo:




PARA SEMAFOROSALIDA 33 ESPERA 180REPITE 4 [SALIDA 10 ESPERA 60

SALIDA 8 ESPERA 60]SALIDA 12 ESPERA 180REPITE 4 [SALIDA 17 ESPERA 60

SALIDA 1 ESPERA 60]SEMAFOROFIN

a) Que el proceso se realice continuamente.

b) Hay que cambiar la conexión S1 a donde esta-ba conectada la S2, y viceversa.

Porque al llegar a la salida digital 2 y pulsarla, SD 2 = 1, y el motor 1 se para. Antes de llegar,la SD 2 = 0 y el motor 1 se mueve a la izquierda.

Vamos a conectar las salidas digitales así:

• Salida digital 1: inicio del proceso.

• Salida digital 2: la barrera llega a la parte supe-rior y este sensor lo detecta y lo para.

• Salida digital 3: la barrera llega a la parte inferiory este sensor lo detecta y lo para.

• Salida digital 4: sensor de seguridad; si al bajarla barrera detecta algo, se para, y vuelve a subir.

Hemos diseñado tres procesos que trabajaran jun-tos y realizaran las siguientes partes del proceso:

PARA BARRERA; cuando se activa el pulsador la

barrera sube hasta llegar a laparte superior

MIENTRAS [(SD 1)=1] [ ]SUBIRBARRERA; espera 10 segundos a que pasenESPERA 600; se baja la barreraBAJARBARRERAFINPARA SUBIRBARRERAM1 "PMIENTRAS [(SD 2)=1] [M1 "D]M1 "PFINPARA BAJARBARRERAM1 "PM1 "I; si al bajar encuentra un

obstáculo se para y vuelve a subir

MIENTRAS [(SD 3)=1] [SI (SD 4)=0[M1 "P ESPERA 120 SUBIRBARRERAM1 "P ESPERA 120 M1 "I]]

M1 "PFIN

Respuesta libre. Por ejemplo, lavavajillas, secado-ra, calefacción, aire acondicionado, alarmas.

Variables: son nombres que representan los valo-res y son fáciles de recordar.

Rutina: es una porción de código de un programaque queremos repetir una serie de veces.

Primitivas: son las órdenes que utilizamos para pro-gramar, por ejemplo en LOGO.

Respuesta libre.

Respuesta libre dependiendo de la controladora.

La controladora del CNICE tiene 4 entradas ana-lógicas y 8 digitales y 8 salidas digitales. Además,tiene la alimentación eléctrica y la conexión al puer-to paralelo de un ordenador.

La controladora ENCONOR tiene 8 salidas digitales(4 sencillas y 4 dobles), 8 entradas digitales, 5 en-tradas analógicas y 4 salidas analógicas. Además,tiene la alimentación eléctrica y la conexión al puer-to serie de un ordenador.

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Analógicos: temperatura, presión y humedad relativa.

Digitales: final de carrera, interruptores y relé.

Entradas: sensores de contacto (pulsadores, fina-les de carrera), luminosos (LDR), térmicos (termis-tor), magnéticos y de movimiento.

Salidas: bombilla, motor, conjunto de luces (un se-máforo), mezcla de bombillas y motores.

Si queremos controlarlos separadamente hay quetener en cuenta que tienen que estar conectadosa salidas digitales diferentes. Otro aspecto a teneren cuenta es que el motor puede girar en senti-dos diferentes. Este problema se arreglaría fácil-mente en la controladora ENCONOR conectándo-lo a una de las salidas digitales dobles.

NOTA: el dibujo sería como el que aparece en el pro-cedimiento de la página 135 del libro del alumno.

La tabla queda así:

Sensores de luz en la iluminación de las calles, losactuadores serían las farolas.

Sensores de movimiento en puertas de centros co-merciales que detectan si se aproxima alguien.

Sensores de temperatura que detectan si baja latemperatura, con lo cual se enciende la calefac-ción, o al revés, si hace calor porque sube la tem-peratura, y el aire acondicionado se activa.

a) Sensor de luz, la persona corta un haz de luzque hace que se abra el ascensor de nuevo.

b) Sensor de movimiento.

c) Sensor de movimiento o, en algunos casos, sen-sor de peso.

d) Sensor de movimiento del ratón.

e) Sensor de temperatura.

f) Sensor de temperatura.

Los diagramas de flujo son representaciones de lassentencias más comunes. Se utilizan para facilitar-nos la codificación en el lenguaje escogido.

a) Rectángulo. b) Octógono.

Respuesta libre, aunque algún ejemplo podría ser:

AV 100 GD 90 AV 100 GD 90AV 100 GD 90 AV 200 GD 90AV 100 GD 90 AV 100 GD 90AV 100 GD 90 AV 200 GD 90

AV 50GD 120 AV 50GD 120 AV 50

PARA RELLENOBLREPITE 360 [AV 1 GD 1]GD 90SLAV 20PONCOLORRELLENO [0 0 250]RELLENAFIN

Tomando como base el programa llamado “CIRCULO”:

PARA CIRCULOREPITE 360 [AV 1 GD 1]FIN

Anillos Olímpicos

Círculo30

Triángulo

RectánguloCuadrado

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Proceso Entradas Salidas

Automatizarluces

Sensores de luz

Lámparas,fluorescentes…

CalefacciónSensor de temperatura

Caldera y radiadores

Aireacondicionado

Sensor de temperatura

Compresor queproduzca el aireacondicionado

Sistema de riego

Sensor de humedad

Aspersorespara riego


SOLUCIONARIO5

NO

SÍ

SwitchON Salida1

SwitchOFF Salida1

Inicio

Entrada0 on

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PARA ANILLOSBLponcolorlapiz [0 0 255]CIRCULOGD 90SLAV 100BLponcolorlapiz [255 255 0]CIRCULOSLAV 100BLponcolorlapiz [0 255 0]CIRCULOGI 90poncolorlapiz [255 0 0]CIRCULOGI 90SLAV 100GD 90BLponcolorlapiz [0 0 0]CIRCULOFIN

a) ESCRIBE 27+43/2.

b) ESCRIBE 16-12+ POTENCIA (27-5*3) 5.

c) ESCRIBE 47/2-16/3+5* POTENCIA(43/6-21*5) 6.

Llamamos N1 a la nota de la primera evaluación,N2 a la nota de la segunda evaluación y N3 a la nota de la tercera evaluación.

10 INPUT “Nota de la 1ª evaluación” ;N120 INPUT “Nota de la 2ª evaluación” ;N230 INPUT “Nota de la 3ª evaluación” ;N340 M=(N1+N2+N3)/350 PRINT “La media de las tres

evaluaciones es” ; M60 END

10 INPUT “Diferencia de potencial” ; V20 INPUT “Resistencia” ; R30 I=V/R40 PRINT “La intensidad es:” ; I50 END

Trabajo práctico que se realizará con el profesor.

Si utilizamos la controladora ENCONOR, tomaremosla salida digital 1 como interruptor de corriente y lasalida 5, que es doble, como inversor de giro.

PARA MOTOR;El motor gira en un sentido

SI ((SD 1) = 0) [M1 "D];El motor gira en el otro sentido

SI ((SD 2) = 0) [M1 "I];Se desconecta todo

SI ((SD 3) = 0) [M1 "P]MOTORFIN

Para utilizarlo con la controladora tomaremos la salida digital 1 para la luz roja, la salida digital 2 para la luz ámbar y la salida digital 3 para la luz verde.

Se recuerda que hay que alimentarlas con co-rriente.

PARA SEMAFORO; Se enciende el color rojo 10segundosCONECTA 1 ESPERA 600 DESCONECTA 1; Se enciende la luz ámbarintermitente 3 segundosREPITE 3 [CONECTA 2 ESPERA 60DESCONECTA 2 ESPERA 60]; Se enciende la luz verdedurante 12 segundosCONECTA 3 ESPERA 720

DESCONECTA 3FIN

PARA PUERTA; La puerta está cerrada; El sensor de IR actúa y hace que

la SD=1MIENTRAS [(SD 1)=1] [M1 "P]SI ((SD 1)=0) [M1 "D]; gira el motor que sube la puerta

hasta que llega arribaMIENTRAS [(SD 2)=1] [ ]M1 "P; La puerta se para arriba 2 minutosESPERA 7200; El motor gira a la izquierda

durante 10 segundos que tarda enbajar y se para

M1 "IMIENTRAS [(SD 3)=1] [ ]M1 "PFIN

Actividad práctica que será libre, siempre con lasupervisión del profesor.

Respuesta libre. Se recomienda utilizar un buscador.39

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5 REFUERZO

INTERPRETACIÓN DE UNA SECUENCIA DE CONTROLFICHA 1

Escribe a continuación de cada orden el efecto que crees que se producirá. ¿Qué efecto podrá verse examinando las bombillas?

¿Qué comando debes introducir para que este efecto sea continuo y NUNCA se pare?2

1

CUESTIONES

En las actividades del libro de texto has visto ejemplos sencillos de programación de controladoras a través de lenguajes de programación. Allí se reflejan algunos ejemplos sencillos de programas en LOGO que mandan distintas secuencias de control a las salidas de las controladoras. Muchas veces, el problema es el inverso, es decir, a la vista de una secuencia de programación, debes deducir qué acciones se van a realizar.

PROGRAMA DE CONTROL

Examina el siguiente programa escrito en LOGO para una controladora Lego. A cada salida digitalestá conectada una bombilla.

PROCEDIMIENTO

LÍNEA DE COMANDO ACCIÓN QUE PRODUCE

para control

Carga dll “io.dll

Escribir_Salidas_Digitales 1

Espera 1


Espera 1


Espera 1


Espera 1


Espera 1


Espera 1


Espera 1


Espera 1

fin

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5 REFUERZO

VARIAS ACCIONES DE CONTROLFICHA 2

Realiza el programa como un procedimiento LOGO con parámetro, de tal forma que se repita la acción el número de veces indicado en el parámetro del programa.

1

CUESTIONES

Te proponemos varios ejercicios de programación de control mediante LOGO. En todos ellosplanteamos el uso de la controladora de Lego.

PROGRAMA 1Conecta una bombilla a la salida digital 1, otra bombillaa la salida digital 2 y un motor entre las salidas digitales3 y 4. La secuencia buscada realiza lo siguiente:

1. Se enciende la bombilla 1 y el motor gira a la derecha.

2. Se mantiene esta situación 5 segundos.

3. Se apaga la bombilla 1, se enciende la bombilla 2 y el motor gira a la izquierda.

4. Se mantiene esta situación durante otros 5 segundos.

5. Fin.

PROGRAMA 2Conecta una bombilla a la salida digital 1, otra bombillaa la salida digital 2 y un motor entre las salidas digitales3 y 4. Además, hay un interruptor conectado a laentrada digital 1. La secuencia buscada realiza esto:

1. Las bombillas y el motor están apagados hasta que se pulsa el interruptor.


3. Se mantiene esta situación hasta que se vuelve a pulsar el interruptor.

4. Se apaga la bombilla 1, se enciende la bombilla 2 y el motor gira a la izquierda.


6. Fin.

PROGRAMA 3Conecta una bombilla a la salida digital 1, otra bombillaa la salida digital 2 y un motor entre las salidas digitales3 y 4. Además, debe haber un interruptor conectado a la entrada digital 1. La secuencia buscada realiza esto:

1. Las bombillas y el motor están apagados hasta que se pulsa el interruptor.



4. Se apaga todo hasta que se vuelve a pulsar el interruptor.

5. Se enciende la bombilla 2 y el motor gira a la izquierda.


7. Se apaga todo.

8. Fin.

PRACTICA

¿Qué modificación tendrías que introducir en el programa para que se repita n veces?

¿Y para que se repita de forma continua?2

1

CUESTIONES

¿Qué modificación tendrías que introducir en el programa para que se repita n veces?

¿Y para que se repita de forma continua?2

1

CUESTIONES

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REFUERZO

MONTAJE Y CONTROL DE UN SEMÁFORO5 FICHA 3

En esta ficha realizarás el montaje de un semáforo para posteriormente controlarlo mediante la controladora y LOGO.

En primer lugar, realizaremos en el taller el montaje del semáforo. Para ello cortaremos un pequeño listónde madera de aproximadamente 6 cm (se pueden utilizar listones de madera de 1 cm de grosor y 4 cm de ancho, de donde cortaremos los 6 cm de longitud), que será la base del semáforo, y otro listón del mismo ancho, pero de unos 20 cm de longitud. El listón largo se unirá a la parte central de la basemediante termofusible. En el otro extremo del listón colocaremos las tres bombillas del semáforo. Se puede optar por dos opciones:

• Colocar tres lámparas de las habitualmente utilizadas en el taller con tres portalámparas. Los portalámparas se pueden unir al listón mediante termofusible. (El problema de esta opción es que el alumno no aprecia los diferentes colores del semáforo.)

• Colocar diodos LED de color rojo, amarillo y verde. Igualmente, los LED se pueden unir al listón con una mínima cantidad de termofusible (se recomienda utilizar muy poca cantidad).

En los polos de las bombillas o de los LED se soldarán unos cables de unos 30-40 cm de longitud que posteriormente se unirán a la controladora.

Se unirán los extremos de los cables a la controladora y mediante LOGO se programará para que las luces del semáforo se enciendan. Por ejemplo:

• Rojo (5 segundos).

• Amarillo (3 segundos intermitente).

• Verde (5 segundos).

Habría que conectar cada bombilla a una de las salidas digitales. Se recuerda que las bombillas tienen que ir alimentadas por corriente.

MONTAJE

Si quisiéramos cambiar el tiempo en el cual el semáforo está rojo o verde, ¿dónde deberíamos hacerlo, en el programa o en el montaje?

¿Cómo cambiarías ese tiempo?

¿Qué ocurre si a las bombillas no se las alimenta con corriente?

Dependiendo del tipo de controladora que tengas en tu instituto, las bombillas van alimentadas de distinta forma. Averigua en tu caso cómo sería.

Si se funde una de las bombillas, ¿qué ocurre con el resto?5

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CUESTIONES

Alimentación Alimentación Alimentación

Bombilla 2Bombilla 1 Bombilla 3

Controladora

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REFUERZO

MONTAJE Y CONTROL DE UN MOTOR Y TIMBRE5 FICHA 4

En esta ficha realizarás el montaje de un motor que gire en los dos sentidos y un timbre que nos avise que el procedimiento ha terminado. Posteriormente, lo controlaremos mediante la controladora y LOGO.

En primer lugar, soldaremos unos cables de unos 30-40 cm a los dos polos del motor y del timbre. Estoscables serán los que posteriormente conectaremos a la controladora.

El timbre se conectará a una salida digital, recordando que el timbre tiene que ir alimentando, directamente si es la controladora ENCONOR o a través de la propia controladora si es la controladora de INVESTRÓNICAo del CNICE.

El motor se conectará a otra salida digital distinta a la del timbre. Si utilizamos la controladora ENCONOR, se conectará a una salida digital doble, con lo cual realizaremos el cambio de sentido del motor. Si tenemosla controladora INVESTRÓNICA o del CNICE, no tenemos estas salidas dobles, por lo que los dos polos del motor irán a dos salidas distintas para poder controlar el sentido de giro. Hay que recordar que el motor, vaya como vaya instalado e independientemente de la controladora que utilicemos, debe ir alimentado.

Posteriormente conectaremos la controladora al ordenador y mediante LOGO programaremos el montaje, que consistirá en que el motor gire en un sentido durante 10 segundos, se pare, gire en el otro sentidodurante 8 segundos, se pare, y suene un timbre durante 2 segundos para avisarnos de que ha finalizado la práctica.

MONTAJE

Si quisiéramos cambiar el tiempo en el cual el motor gira en un sentido o en otro, ¿dónde deberíamos hacerlo, en el programa o en el montaje?

¿Cómo cambiarías ese tiempo?

¿Qué ocurre si al motor no se le alimenta con corriente?

Dependiendo del tipo de controladora que tengas en tu instituto el motor y el timbre van alimentados de distinta forma. Averigua en tu caso cómo sería.

¿Se podría cambiar el orden para que actuara primero el timbre y luego el motor?

¿Cómo lo harías?

Haz los cambios que consideres en el procedimiento del LOGO para que ahora el motor gire en un sentido 5 segundos, se pare, suene el timbre 1 segundo para avisarnos de que va a cambiar el sentido del giro, gire en el otro sentido, se pare, y suene el timbre durante 3 segundos para avisarnos de que ha finalizado el montaje.

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1

CUESTIONES

AlimentaciónAlimentación(ENCONOR)

Motor Timbre

Controladora

SD2SD1

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AMPLIACIÓN

CASA INTELIGENTE-DOMÓTICA5 FICHA 5

Podríamos decir que la domótica es la «casa informatizada» o «el conjunto de sistemas que automatizan las diferentes instalaciones de una vivienda».

La domótica no consiste solo en apagar o encender luces, subir y bajar persianas o controlar la temperaturade la calefacción, sino que hay que entenderla como un control en el momento y el tiempo medianteprogramación, y en la distancia, mediante un teléfono móvil, Internet o un mando a distancia.

El objetivo de la domótica es integrar todos los controles en una unidad centralizada, poder programarla y hacer que se pueda acceder a ella de forma remota. Con la domótica buscamos cuatro objetivosfundamentales: la comodidad, la seguridad, el ahorro energético y las comunicaciones.

Todo el mundo sabe que mediante la domótica se pueden hacer multitud de cosas: controlar las luces,hacer que la calefacción se apague al llegar a la temperatura, etc., pero un aspecto importante que no se conoce es la seguridad. La domótica controla las instalaciones eléctricas, de agua y de gas, avisando de cualquier anomalía. También vela por la seguridad de niños, enfermos y ancianos e incluso permitecontrolarlos mediante cámaras web. Además, puede alertar de la presencia de intrusos y estar conectados con la policía.

En España la domótica se está introduciendo muy despacio, aunque según cálculos hechos por los expertosharían falta unos 30 000 € para convertir una casa habitual en una casa inteligente.

¿Qué es la domótica?

¿Se pueden hacer ampliaciones a un sistema domótico?

¿Qué requisitos se le exige a un sistema domótico?

¿Es lo mismo una casa inteligente que automática?

¿Realmente es necesaria la domótica?

Cita algunas ventajas e inconvenientes de la casa domótica.

Haz una lista de nuevas funciones y tareas que puede desempeñar una casa inteligente.7

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5

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3

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1

CUESTIONES

Ordenador Vídeo Impresora

FAX

Teléfono

Automatizacióncontrol de riego

Control de persianas

Iluminación

ElectrodomésticosClimatización

Detector de humo

Alarmaanti-intrusión

Cuadro general demando y protección

Pasarela residencial

TV Videograbadora

Red de telefonía

Red de tecnologíásde la información

Red telefónica

Red de control domótico

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La robótica en la actualidad se ha destinado a realizar acciones que no son queridas por los humanos, debido a su peligrosidad o dificultad. Hoy en día, el campo en el cual son más utilizados es en la industria, en la cual pueden sustituir a la mano de obra humana en aquellas tareas que son muy repetitivas y mecánicas. Un ejemplo claro es la industria de la automoción.

Entre las acciones más avanzadas destaca la ayuda de robots en medicina, exploración del fondo oceánico y exploración espacial. Por ejemplo, la NASA envió robots a Marte para investigar rastros de agua.

Hoy en día, el país que más avanza en el desarrollo de robots a nivel doméstico es Japón, donde se puedenadquirir robots que ayudan en las tareas domésticas, como limpiar, cocinar, planchar, etc.


AMPLIACIÓN

ROBOTS5 FICHA 6

Los robots son una mezcla de dispositivos electrónicos y mecánicos que pueden desempeñartareas automáticamente, ya sea por una serie de programas definidos o por la acción de un humano.

¿Qué son los robots?

¿Realmente son necesarios los robots en nuestra vida habitual?

¿Y en la sociedad industrial?

¿Qué robots conoces o has visto funcionar?

Cita las ventajas e inconvenientes de la utilización de robots.

Haz una lista de nuevas funciones y tareas que pueden desempeñar los robots en el futuro.6

5

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3

2

1

CUESTIONES

APLICACIONES DE LOS ROBOTS

Robot fabricando circuitos integrados.

Robot utilizado para explorar la superficie

de Marte.

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AMPLIACIÓN

EN LA RED5 FICHA 7

Notas

CASA INTELIGENTEhttp://www.elmundo.es/navegante/2001/02/casafuturo.html

Página web en la cual aparece una simulación interactiva de la casainteligente. Se pueden ver distintasestancias de la casa.

EL MACROMUNDO DE LOGOhttp://roble.pntic.mec.es/~apantoja

Incluye recursos sobre LOGO, asícomo la posibilidad de descargargratuitamente el MSWLogo en castellano.

CASA DOMÓTICAhttp://www.consumer.es/ economia-do-mestica/servivios-y-hogar/2005/01/17/140183.php

Aquí se puede encontrar informaciónsobre la integración de los sistemas en una casa domótica.

CONTROLADORA ENCONORhttp://www.enconor.com

Página web en la cual se puedeencontrar toda la informaciónnecesaria para conocer y podertrabajar con la controladoraENCONOR. Incluye información,drivers, foros, descargas, proyectos, etc.

CONTROLADORA CNICEhttp://observatorio.cnice.mec.es

Contiene información sobre la controladora CNICE, se puededescargar el MSWLogo, proyectos,programar la controladora, etc.

TECNOLOGÍA Y ROBÓTICAhttp://www.donosgune.net/2000

Aparece información sobre el programa Robolab, proyectos con Lego, propuestas de trabajo,bibliografía, enlaces, etc. En castellano y en euskera.

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EVALUACIÓN


¿En qué elementos se fundamenta el control por or-denador?

Defínelos.

Ejecuta el programa LOGO y dibuja la pantalla prin-cipal que aparece.

Indica las diferentes partes de la pantalla y expli-ca su utilidad.

Explica sin utilizar el ordenador qué sucedería siejecutamos las siguientes órdenes:

PARA EjemploREPITE 360 [AV 1 GD 1]FIN

Explica sin utilizar el ordenador qué aparecería di-bujado en la pantalla si ejecutamos las siguientesórdenes:

PARA Ejemplo2AV 80AV 80BPAV 40GD 90AV 40 GD 90BP AV 60GI 45RETROCEDE 60GI 90 RE 60GI 45AV 60FIN

Sin utilizar el ordenador realiza por escrito un pro-grama en LOGO llamado «bombilla» con el cual:

1. Se encienda una bombilla durante dos segundos.

2. A los dos segundos se encienda otra durantedos segundos manteniendo la primera encen-dida.

3. A los dos segundos se encienda una tercerabombilla durante dos segundos, manteniendolas dos primeras encendidas.

4. Pasados seis segundos desde el principio seapagarán las tres.

Dibuja aproximadamente la controladora que utili-záis en el instituto indicando las partes más prin-cipales, como entradas, salidas u otros tipos de co-nexiones.

¿Qué diferencias hay entre sensores y actuadores?

Explica para qué se utilizan estos comandos:

• CONECTA

• ESPERA

• PARA

• REPITE

• FIN

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EVALUACIÓN


¿Qué instrumento permite la comunicación entre lossensores y los actuadores?

a) Ordenador.

b) Controladora.

c) Interruptores.

d) Bombillas.

¿Qué es LOGO?

a) Un programa de dibujo.

b) Un sensor.

c) Un lenguaje de programación.

d) Una controladora.

Si queremos que LOGO repita varias veces un mis-mo dibujo, por ejemplo un círculo, ¿qué conceptoutilizarías?

a) Repetir.

b) Reutilizar.

c) Rutina.

d) Parada

¿Se pueden dibujar figuras geométricas y realizarcálculos matemáticos sencillos mediante LOGO?

a) Sí.

b) No.

c) Dibujos sí, pero cálculos no.

d) Cálculos sí, pero dibujos no.

¿Qué es BASIC?

a) Una orden de LOGO.

b) Un tipo de sensor.

c) Una rutina.

d) Un lenguaje de programación.

¿Qué tipo de entradas o salidas puede tener una con-troladora?

a) Entradas paralelas.

b) Entradas manuales.

c) Entradas y salidas analógicas y digitales.

d) Entradas analógicas.

¿Se puede controlar una controladora sin el ordena-dor?

a) A veces.

b) Sí.

c) No.

d) Sí, con interruptores.

¿Para qué sirve en LOGO la ventana de trabajo?

a) Para mostrar textos.

b) Para escribir las órdenes.

c) Para dibujar.

d) Para realizar cálculos matemáticos.

Cita tres utilidades del programa LOGO.

a) Dibujar, cálculos matemáticos y control deun motor.

b) Dibujar, cálculos matemáticos y hacer pre-sentaciones.

c) Cálculos matemáticos, control de un motory hacer presentaciones.

d) Dibujar y editar imágenes de mapas de bits.

¿Qué son los diagramas de flujo?

a) Son representaciones pictóricas que nosayudan a codificar en el lenguaje escogido.

b) Son símbolos que nos ayudan a codificaren el lenguaje escogido.

c) Son dibujos que nos ayudan a codificar enel lenguaje escogido.

d) Son dibujos hechos en LOGO.

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EVALUACIÓN

SOLUCIONES5 FICHA 10


b; c; c; a; d; c; c; b; a; a.10987654321

AUTOEVALUACIÓN

El control por ordenador se fundamenta en:

• Entradas: captan respuestas de sensores comotemperatura y luz

• Salidas: en realidad son interruptores que abreno cierran los circuitos para que las bombillas, mo-tores, etc., funcionen o no.

• Sistemas de control y programación: analizan losdatos de los sensores para actuar sobre los in-terruptores.

Respuesta gráfica.

Aparecería dibujado un círculo.

Aparecería una “M” mayúscula.

PARA BOMBILLACONECTA 1ESPERA 120CONECTA 2ESPERA 120CONECTA 3ESPERA 120DESCONECTA 1DESCONECTA 2DESCONECTA 3FIN

Ejemplo:

Los sensores son los encargados de analizar el en-torno y enviar las señales al ordenador de control ylos actuadores son los dispositivos encargados derealizar las acciones mandadas por el ordenador.

• CONECTA: activa la salida digital del número quele indiquemos.

• ESPERA: el programa se para el tiempo especi-ficado

• PARA: define un procedimiento.

• REPITE: repite una acción entre corchetes el nú-mero de veces que se le indique.

• FIN: define el final de un procedimiento.

8

7

6

5

4

3

2

1

EVALUACIÓN

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¿PARA QUÉ SIRVEN LOS ORGANIGRAMAS? (I)5 FICHA 11

Interpretar organigramas. Observa los organigramas superiores y contesta.

• Identifica en los organigramas:

Una variable numérica. Un contador. Una estructura de decisión.

• Señala en qué momento se indican órdenes en el primer organigrama para:

Introducir el número de notas.

Calcular la nota media.

Imprimir por pantalla la nota media.

Introducir las notas individuales.

• En el segundo organigrama.

¿Se acumulan notas del primer alumno para el segundo alumno? ¿Por qué?

¿Por qué es necesario que aparezca una orden del tipo C = 0 al comienzo del segundo organigrama?

¿Qué símbolo se utiliza para indicar el comienzo o el fin del proceso?

¿Y para las estructuras de decisión?

1

1 2

Media

C = 0

Inicio

Stop

FF

FF

FF

FF

Suma = 0

C = C + 1

Suma = Suma + N

Media = Suma / N

N.º notas, NN

Nota, N

Sí

F

F

Sí

No

No

F

F

G

C = NN

FF

Más cálculos

Media

C = 0

Inicio

FF

FF

FF

FF

Suma = 0

C = C + 1

Suma = Suma + N

Media = Suma / N

N.º notas, NN

Nota, N

Sí

F

F

No

FC = NN


Observa los siguientes organigramas. El primero de ellos corresponde a un programa que permite calcular la nota media de un alumno a partir de un número no determinado de notas individuales. En el segundo se ha completado el organigrama para el caso de un programa más completo en el que, tras calcular la nota de un alumno, se pregunta si se quiere realizar otro cálculo:


LOS ORGANIGRAMAS SON LAS REPRESENTACIONES GRÁFICAS DE LOS PROGRAMAS

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¿PARA QUÉ SIRVEN LOS ORGANIGRAMAS? (II)FICHA 11

Modificar un organigrama.

• Observa el primer organigrama e indica las modificaciones necesarias para:

Mostrar un mensaje de error (por pantalla) si se introduce un número de notas menor que cero.

Mostrar un mensaje de error (por pantalla) si se introduce alguna nota menor que cero.

Imprimir la nota media por impresora en lugar de por pantalla.

Imprimir la nota media por pantalla y por impresora.

Indicar al final del proceso, junto a la nota media, si el alumno está aprobado o no (se considerará aprobado si la nota media es igual o mayor que 5).

Elaborar organigramas. La elaboración de organigramas ayuda mucho a los programadores.

• Elabora ahora los organigramas correspondientes a las siguientes tareas.

Calcular la raíz cuadrada de la suma de dos números introducidos por el teclado.

Mostrar por pantalla los números impares entre 10 y 40.

Conocer si un número introducido mediante el teclado es múltiplo de 11.

Conocer si un número introducido mediante el teclado es divisor de 60.

Calcular el área de un triángulo a partir de los datos correspondientes a la base y a la altura del mismo introducidos por el teclado. (Recuerda que el área se obtiene multiplicando la base por la altura y dividiendo el resultado entre dos.)

Calcular el número de minutos y de segundos que tiene un número determinado de días introducido mediante el teclado.

• ¿En cuáles de los organigramas que has elaborado aparecen estructuras de decisión? ¿En cuáles aparecen contadores?

Comparar organigramas. En una academia de informática se propone a los alumnos que elaboren un organigrama para la siguiente tarea: calcular el mayor de tres números introducidos por el teclado. Los alumnos proponen los siguientes:

• ¿Cuál o cuáles son correctos? ¿Cuáles deben modificarse? Justifica tu respuesta.

4

3

2

No

No

Inicio

FF

FF

F

Introducir N.º, A

Introducir N.º, B

Introducir N.º, C

Sí F

Sí F

A > B

F

A > C

Inicio

FF

F No

Introducir N.os, A, B, C

Sí F

B

C

C

B

A A

CSí F

G

Sí FA > B

F

B > C

A > C

No

Inicio

FF

F

Introducir N.os, A, B, C

Sí F

Sí F

A < B

F

B < C

A

A

1 2 3


No

No

No

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¿CÓMO SE ELABORAN PROGRAMAS SENCILLOS EN BASIC? (I)FICHA 12

Observa ahora los programas correspondientes a los organigramas estudiados en las páginas anteriores. Fíjate en que aparecen algunas líneas con la orden PRINT sin escribir nada a continuación. Esto permite escribir líneas en blanco en la pantalla.

Interpretar programas.

• Observa los programas y contesta:

¿Qué orden permite borrar el contenido de la pantalla? ¿Qué ocurre si no se escribe esta orden?

Identifica un contador. ¿Cuál es la misión del contador en este caso?

¿Cómo se llama la variable que almacena el número de notas?

¿Hay alguna estructura de decisión? ¿Qué es lo que se pregunta en ella?

¿Qué órdenes permiten introducir datos por el teclado?

Identifica las variables que aparecen en el programa. ¿De qué tipo son estas variables?

¿Qué órdenes sirven para mostrar datos o resultados por la pantalla?

• Imagina que un profesor utiliza este programa para conocer la nota media de un alumno que ha obtenido las siguientes calificaciones: 6,5; 7; 6.

¿Cuál sería el primer mensaje que aparecería en la pantalla del ordenador al ejecutar el programa?

¿Qué número debería introducirse en primer lugar, antes de pulsar la tecla Intro por primera vez?

¿Cuál sería el resultado mostrado en este caso?

¿Qué ocurre en el segundo programa si contestamos que no a la pregunta «¿Otro cálculo?»?¿Hacia dónde se dirige el programa entonces?

• ¿Supón ahora que otra profesora quiere calcular con el segundo programa las notas correspondientes a todos los alumnos de la clase? ¿Qué debe contestar a la pregunta «¿Otro cálculo?» tras calcular la primera nota media?

• ¿Hacia dónde se dirige el programa tras la respuesta del usuario? Cuando acaba sus cálculos, ¿qué debe responderse tras la línea 140?

1


10 CLS

20 C = 0: Suma = 0

30 INPUT “Introduzca el número de notas”; NN

40 PRINT

50 INPUT “Introduzca la nota”; N

60 PRINT

70 C = C + 1

80 Suma = Suma + N

90 IF C = NN THEN GOTO 110

100 GOTO 50

110 Media = Suma / NN

120 PRINT : PRINT “La media es”; Media

10 CLS

20 C = 0: Suma = 0


40 PRINT


60 PRINT

70 C = C + 1

80 Suma = Suma + N

90 IF C = NN THEN GOTO 110

100 GOTO 50



130 PRINT

140 INPUT “¿Otro cálculo? 1:SÍ; 2:NO”; OT

150 IF OT = 1 THEN GOTO 10

160 PRINT : PRINT “Adiós...”

170 END

LOS PROGRAMAS, UN PASO SIGUIENTE AL ORGANIGRAMA

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¿CÓMO SE ELABORAN PROGRAMAS SENCILLOS EN BASIC? (II)FICHA 12

Interpretar programas con comentarios añadidos. Observa ahora otro programa distinto que realiza la misma función que el primero de la página anterior.

• Localiza en el programa varias líneas que incluyan comentarios anotados por el programador.

• ¿Cuál es la utilidad de los comentarios que aparecen a lo largo del programa? ¿Se ve afectado el desarrollo del programa por la inclusión de dichos comentarios?

• ¿Existe alguna estructura de decisión?

• ¿Existe algún bucle? ¿Dónde? ¿Para qué sirve?

• ¿Cuáles son los valores entre los que se mueve la variable X del bucle cuando el número de notas NN es igual a 10? ¿En cuánto se incrementa el valor de X cada vez que el programa llega a la línea 90 procedente de la línea 130?

• ¿Cuál es la principal diferencia existente entre este programa y el primero que hemos estudiado en la página anterior, si ambos realizan la misma función?

Elaborar programas.

• Señala lo que se mostraría en la pantalla de un ordenador tras las siguientes órdenes:

PRINT INT(2,56) PRINT SQR(2000)

PRINT INT(SQR(4,2)) PRINT SQR(INT(4,2))

• Revisa los organigramas que has elaborado en las páginas anteriores y escribe los programas correspondientes.

Calcular la raíz cuadrada de la suma de dos números introducidos mediante el teclado.

Mostrar por pantalla los números impares entre 10 y 40.

Conocer si un número introducido mediante el teclado es múltiplo de 11.

Conocer si un número introducido mediante el teclado es divisor de 60.

Calcular el área de un triángulo a partir de los datos correspondientes a la base y a la altura del mismo introducidos por el teclado. (Recuerda que el área se obtiene multiplicando la base por la altura y dividiendo el resultado entre dos.)

Calcular el número de minutos y de segundos que tiene un número determinado de días introducido mediante el teclado.

No olvides incluir uno o más comentarios en cada uno de los programas para que cualquier persona interprete correctamente las distintos partes del mismo.

• Elabora ahora programas que permitan:

Escribir una lista de números del 1 al 20 dejando dos líneas en blanco entre cada dos números consecutivos.

Escribir una lista de números del 1 al 20, escribiendo primero los pares y luego los impares.

3

2

10 REM Programa para calcular la nota media apartir de un número dado de notas individuales

20 CLS

30 C = 0: Suma = 0

40 REM Introducción del número de notas


60 PRINT

70 REM Introducción de las notas individuales

80 FOR X = 1 TO NN


100 PRINT

110 C = C + 1

120 Suma = Suma + N

130 NEXT X

140 REM Cálculo de la nota media


160 REM Comunicación de resultados



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LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN: ROBOLAB (I)FICHA 13

LabViewTM es un entorno de programación gráfico quese utiliza en universidades e industria. Se usa paraprocesar y analizar datos recogidos en investigación. Por ejemplo, lo emplean en la Escuela UniversitariaPolitécnica de Vilanova i la Geltrú de la UniversidadPolitécnica de Catalunya en los cursos de técnicoespecialista de control de instrumentación. Por mediode este software controlan la instrumentación.

ROBOLAB es un entorno de programación gráfico que permite controlar el RCX. Este softwarecomercializado por Lego está orientado al uso educativo con niños y jóvenes (señalan que para edadescomprendidas entre 6 y 16 años), y utiliza una versiónadaptada e LabVIEW. ROBOLAB ofrece modosdiferentes de programación adaptados al nivel de aprendizaje el alumnado: PILOT e INVENTOR.Además, dispone del modo INVESTIGATOR orientado a su uso en el laboratorio de ciencias.

Este software comercial se puede usar tanto en Windows como en MacOS.

PILOT es el nivel básico. Por medio de una serie de plantillas introduce a niños y niñas en la lógica de la programación. Estas plantillas están protegidas,por lo que no pueden ser alteradas.

Las modificaciones que permite hacer son pocas, pero garantiza que los programas siempre funcionarán,por lo que en muy poco tiempo pueden conseguirseresultados. El modo PILOT consta de cuatro niveles con dificultad creciente que abren el camino a utilizar ROBOLAB.

MODO PILOT

El modo INVENTOR constituye la segunda fase del aprendizaje. Usuarios y usuarias desarrollarán sus propios programas distribuyendo y enlazando en la ventana de diagramas una serie de iconos.INVENTOR consta de cuatro niveles. Las diferencias entre ellos se centran en las opciones que ofrece cada uno: el cuarto nivel es el que ofrece todo el potencial de INVENTOR y permite desarrollarcomplicadas aplicaciones.

MODO INVENTOR


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El software ROBOLAB permite controlar un ladrillo programable RCX desarrollado por Lego, que en realidad es una microcomputadora autónoma, a la cual se le pueden añadir diversas piezas de Lego y construir distintos mecanismos que a su vez, sean capaces de realizar diferentes movimientos. Entre los más habituales sería un automóvil, una casa inteligente o un robot.

Además, la unidad RCX permite trabajar con distintos tipos de sensores que serán vistos posteriormente.

Mediante el software ROBOLAB se diseñarán las instrucciones que después serán llevados a la unidad RCX.

El RCX es una microcomputadora que puede ser programada y se convertirá en el cerebro de las construcciones de Lego. Está compuesta de:

• Tres puertos de entrada: 1, 2, 3, a los cuales se puede conectar, por ejemplo un sensor de luz, de contacto o de temperatura.

• Tres puertos de salida: A, B, C, a los cuales se puede conectar uno o dos motores, y, por ejemplo, una lámpara.

Para los distintos ejercicios que se van a realizar, los alumnos, por grupos y según las indicaciones del profesor, construirán un automóvil a partir de la unidad RCX. Esta construcción servirá para poder trabajar posteriormente en el aula de informática.



LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN: ROBOLAB (II)FICHA 13

El modo INVESTIGATOR está diseñado para ser utilizadoen el laboratorio de ciencias. Utiliza para ello una versión adaptada de LabVIEW. Convierte el RCX en una interesante herramienta de trabajo en aquellasexperiencias que requieran recoger datos. Si utilizamosel RCX para recoger datos (por ejemplo, la evolución de la temperatura en el aula a lo largo de un día),INVESTIGATOR nos ayudará a procesar dichos datos y a presentarlos. Además, permite editar por completoel informe de la experiencia, para imprimirlo a continuación o, si así se desea, convertirlo en una presentación por ordenador o en una página web.

MODO INVESTIGATOR


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LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN: ROBOLAB: MODO PILOT (I)FICHA 14

En el aula de informática vamos a trabajar con el programa ROBOLAB dentro de dos modos: PILOT e INVENTOR.

1. Se abre el programa en Inicio → Programas → Robótica → Robolab → Robolab 2.0.

2. Al abrir el programa nos aparecen tres opciones:

• Administrador: lo utilizaremos para seleccionar el puerto COM y probar la comunicación con el RCX.

• Programador: es el lugar donde vamos a trabajar.

• Investigador: está orientado al laboratorio de ciencias y no lo vamos a utilizar.

En el aula nosotros vamos a trabajar en la opción PROGRAMADOR. Vamos a tener dos opciones: PILOT e INVENTOR. Empezaremos con el modo PILOT. Dentro de cada modo vamos a disponer de distintos niveles de programación, así como un almacenador donde vamos a tener diferentes ejemplos y donde guardaremosnuestros nuevos diseños.

La programación PILOT es una fase introductoria, ya que es una plantilla que puede modificarse segúnnecesidades; tiene cuatro niveles, siendo el nivel 1 el más simple y el 4 el más flexible. Esta fase tiene algunaslimitaciones en la programación.

CARACTERÍSTICAS DE LA PROGRAMACIÓN


Los dos semáforos en la plantilla del programa representan el inicio y fin del programa.

El icono que contiene una flecha sirve para Activar, bajar el programa a través del transmisor de rayos infrarrojos al RCX y, si el RCX está apagado o no está cerca del transmisor, aparecerá un mensaje de error.

La ayuda abre una ventana de ayuda en la pantalla. Al activarse la ventana, se recibirá información sobre cualquier icono o figura donde se posicione el cursor del ratón.

El comando Salir nos lleva fuera del programa y el comando Retornar nos lleva a la pantalla anterior.

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LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN: ROBOLAB: MODO PILOT (II)FICHA 14

Es una tarea simple que proporciona máxima potencia al puerto de salida A del RCX. El motor puede rotar a la izquierda o a la derecha según indique la flecha durante el tiempo que nos señala el reloj. Haz clic en la flecha Activar para bajar el programa. Presiona el botón Run del RCX para iniciar el programa.

¿Qué opciones podemos cambiar en este diseño?

Muy poco, pero pulsando con el botón derecho del ratón tenemos las opciones posibles, y pinchando en cada una se sustituye. Haz todos los cambios posibles para ver las distintas posibilidades.

PILOT NIVEL 1

La plantilla del Nivel PILOT 2 usa los puertos de salida A y C del RCX. Los niveles de cada puerto puedenestablecerse. Se puede marcar un tiempo determinado o hasta que el sensor del puerto 1 haya sido presionado o soltado.

La plantilla de PILOT 2 mueve el motor A y enciende la lámpara C hasta que el sensor es presionado. Los números situados debajo de los elementos nos indican el nivel de potencia y pueden modificarse.

Haz todos los cambios posibles para ver las distintas posibilidades. Se hace clic en la flecha Activarpara bajar el programa. Presiona el botón Run del RCX para iniciar el programa.

Usando el Nivel PILOT 2, haz clic y escoge para hacer que su plantilla luzca como se muestra a continuación.

Conecta una lámpara al puerto C y un sensor de contacto al puerto 1 del RCX usando los cables conectores. Baja el programa al RCX.Inicia el programa presionando el botón verdedel RCX. Cuando el programa esté funcionando,la lámpara debe permanecer encendida hastaque el sensor de contacto sea presionado.

Conecta una lámpara al puerto A y otra al puerto B y un sensor de contacto al puerto 1del RCX. Cambia la plantilla del PILOT de maneraque las lámparas permanezcan encendidashasta que el sensor de contacto sea presionado.

Repite el ejercicio 2 con las lámparas encendidas hasta que el sensor de contacto sea presionado. Baja e inicia el programa. Ahora toma el cable de la bombilla A y gíralo 180º en el puerto A. Vuelve a procesar el programa.

a) ¿Qué sucede?

b) ¿Qué sucedería al girar 90° la conexión de la otra lámpara?

c) ¿Qué sucedería al apilar dos sensores en el puerto 1?

Ejercicio 3

Ejercicio 2

Ejercicio 1

PILOT NIVEL 2


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LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN: ROBOLAB: MODO PILOT (III)FICHA 14

La plantilla del Nivel PILOT 3 utiliza los puertos de salida del RCX (A, B, C). Esta plantilla tiene dos fasesdistintas. La primera enciende el motor A, la lámpara B y el motor C durante seis segundos. Después de estetiempo empieza la segunda fase, donde la lámpara sigue encendida y los motores invierten la dirección.

Esta plantilla presenta dos modalidades:

• Simple: el programa se realiza una única vez.

• Continua: el programa se repite continuamente.

Para cambiar de una modalidad a otra, pincha con el botón derecho del ratón el icono que está a la derecha del icono de impresión.

Otra opción de esta plantilla es la que permite cargar y guardar archivos. Al guardar archivos, deja que le pongas un nombre al programa, y mediante el icono navegar guardar en la carpeta correspondiente.

1. Inicia la plantilla del Nivel 3 del PILOT.

2. Haz clic en el botón del reloj y cámbialo por el icono para esperar que el sensor de contacto seapresionado en el puerto 1.

3. Conecta un sensor de contacto al puerto 1, un motor al puerto B, una lámpara al puerto A, y un motor al puerto C.

4. Baja el programa al RCX. ¿Qué ocurre?

Ejercicio 4

PILOT NIVEL 3

La plantilla del Nivel PILOT 4 te permite ejecutar un número ilimitado de pasos secuenciales. Se pueden verlos distintos pasos cambiando con unas flechas rojas que aparecen en la parte superior de la pantalla.

Este nivel permite insertar los pasos que sean necesarios. Se pueden añadir pasos adicionales haciendo clicen el botón Insertar (icono con un signo +). Y es posible borrar pasos con el icono borrar (Icono con un signo −).

Un nuevo sensor que aparece en esta plantilla es el sensor de luz. Cuando se incluye un sensor de luz,aparece debajo del sensor una cantidad que nos indica el nivel de luz con el cual funciona o deja de funcionar y un signo de mayor (>) o menor (<).

Recrea el siguiente programa en el Nivel 4 del PILOT. El programa enciende la lámpara B, mientras que los motores A y C rotan en direcciones opuestas hasta que un sensor de contacto sea presionado y se mantenga así. Cuando esto sucede, la lámpara debe apagarse y los motores han de invertir la direcciónde rotación. Los motores continuarán funcionando hasta que el sensor de contacto sea soltado. Paraejecutar el programa, conecta un sensor de contacto al puerto 1, un motor al puerto A, una lámpara al puerto B y un motor al puerto C. Baja el programa al RCX y ejecútalo.

Selecciona la plantilla del Nivel PILOT 4 para hacer lo siguiente:

1. Paso 1: enciende la lámpara B usando potencia máxima durante 3 s.

2. Paso 2: apaga la lámpara B. Enciende los motores A y C usando poca potencia y haciéndolos rotar en la misma dirección hasta que el sensor en el puerto 1 sea presionado.

3. Paso 3: enciende la lámpara B otra vez. Cambia la configuración del motor a máxima potencia,haciéndolo rotar en la misma dirección durante 3 s.

Baja el programa al RCX y ejecútalo.

Ejercicio 6

Ejercicio 5

PILOT NIVEL 4


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LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN: ROBOLAB: MODO INVENTOR (I)FICHA 15

En el modo INVENTOR se podrán crear programas propios sin límites. Tiene cuatro niveles, siendo el 1 el más sencillo y el 4 el más complicado.

Trabajar en los cuatro niveles es muy parecido; hay un conjunto de comandos básicos y procedimientos que son consistentes a la larga. Lo que varía es el número de opciones de programación disponibles.

Por ejemplo, la pantalla principal del Nivel 1 del INVENTOR es la siguiente:


Otra barra de herramientas interesante es la Barra de Herramientas, la cual se muestra a partir de Ventanas → Mostrar Barra de Herramientas.

La ventana superior es la Ventana del Panel, que nose usa en la programación del INVENTOR pero debeestar abierto para que el programa funcione. Si lacerramos, se cierra el resto de barras y ventanas.

La Barra de funciones contiene los iconos de comando que seusan en la programación. Los iconos se recogen de la barra defunciones y se colocan en la ventana de Diagramas. Si se cierrala barra de funciones, esta puede reabrirse seleccionando en laventana de diagramas, Ventanas, Mostrar barra de funciones.

La Ventana de Diagramas es el lugardonde se crean los programas.

La Ayuda se muestra desde la ventana de diagramas; seactiva Mostrar Ayuda y aparece una nueva pantalla de ayuda que nos indicará datos sobre cualquier elementosimplemente poniendo el ratón sobre él y la ayuda nosindicará para qué sirve ese elemento en particular.

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LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN: ROBOLAB: MODO INVENTOR (II)FICHA 15

En cada uno de los niveles del INVENTOR hay un orden constante para desarrollar el programa, que aunque no son estrictamente necesarios son recomendables. El orden sería:

1. Iconos Escoger y colocar. 4. Enlazar los iconos.

2. Ordenar los iconos de comando. 5. Bajar el programa.

3. Retirar cualquier icono de comando no necesario. 6. Activar el programa desde el RCX.

• Escoger y colocarSe utiliza para seleccionar el icono del comando desde la barra de funciones para llevarlo a la ventana de Diagramas.

• OrganizandoSirve para acomodar los comandos en una secuencia en la ventana de Diagramas. Con este icono se mueven todos los comandos juntos.

• Herramientas de textoSe utiliza para agregar textos o etiquetas al programa.

• EnlazandoLos comandos deben conectarse en el orden que se quiere que se activen. Para unir un comando con otro hay que mover el «carrete de hilo» desde la esquina superior derecha del comando (Fin) hasta la esquina superior izquierda del siguiente comando (Inicio).

Si el alambre no está unido, aparece como una línea punteada. Si se ha conectado a una ubicación incorrecta, el alambre aparecerá como una línea negra interrumpida.

Si al final existen alambres defectuosos, que sobran o son defectuosos se pueden retirar en la opción Editar → Retirar Alambres Defectuosos.

• Bajar el programaSe hace un clic en Activar (icono con la flecha) para bajar el programa al RCX. Si este icono aparece como una flecha rota, es que existe algún error importante en el diseño.

• Guardar el programaPara guardar cualquier programa en la opción Archivo → Guardar como… y se busca la carpeta correspondiente donde guardarlo.

• Abrir un programa previamente guardadoSe puede abrir un archivo desde la pantalla del menú principal de ROBOLAB si aparece. Si no aparece, se abre en Archivo, Abrir, y buscándolo en la carpeta correspondiente.

SECUENCIA DE PROGRAMACIÓN

INVENTOR NIVEL 1


Si se abre el diseño que viene por defecto, este enciende el motor A y la lámpara B hasta que el sensor de contacto en el puerto 1es presionado. Los programas del INVENTOR varían ligeramenterespecto de los programas del PILOT.Debes usar el botón Alto para cortar la potencia a los puertos A, B, y C. Si no setiene la señal de alto, la potencia a los puertosA, B y C continuará luego que el programa se cierre.Montar el diseño en el automóvil y probarlo.

Modifica el programa del Nivel 1 del INVENTOR para encenderdurante 5 s el motor conectado al puerto A del RCX.

Crea un programa que:1. Espere a que el sensor de contacto sea presionado.2. Gire el motor en los puertos A y B hacia la derecha durante 5 s.3. Haga que los motores giren al revés hasta que el sensor

de contacto sea presionado otra vez.Nota: no olvidar incluir los semáforos de inicio y fin.

Ejercicio 2

Ejercicio 1

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LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN: ROBOLAB: MODO INVENTOR (III)FICHA 15

Diseña un programa que espere 5 s y luego enciendelos motores A y B a baja potencia (1), rotando hacia la izquierda durante 5 s. Tras 5 s son encendidos al máximo nivel, rotando hacia la derecha. Estacondición se activa durante 2 s y luego el programasale de la secuencia (en la flecha roja para saltar) y vuelve a entrar en secuencia (flecha roja paraaterrizar) en el momento después de los 5 s.

Diseña un sistema igual que el anterior, perocambiando ciertos aspectos. El programa espera 5 s y luego enciende los motores A y B a baja potencia (1),rotando hacia la izquierda por 5 s. Tras los 5 s, el programa sale y luego entra al final del programa.Esto permitirá saltear los comandos. Enciende motoresA y B a toda potencia, en la dirección contraria durante 5 s.

Ejercicio 3 (Para saltar)Ejercicio 2 (Saltar)

En el Nivel 2 del INVENTOR los programas se crean enlazando los iconos de comandos generales. Estos iconospueden modificarse con ubicaciones de puertos y niveles de potencia. Los modificadores son iconos que se sitúanen la parte inferior de la Barra de Funciones.

Si se abre el diseño que viene por defecto, se enciende el motor A y la lámpara B a la máxima potencia hasta queel sensor de contacto del puerto 1 sea presionado. Los comandos enlazados en los motores y luces nos indican la ubicación de los puertos y los niveles de potencia. En la ayuda se puede ver dónde conectar los modificadores.En la barra de funciones del Nivel 2 hay tres submenús ubicados en la parte inferior de la ventana. Los submenús de la barra de funciones son:

• Esperar por.• Modificadores.

• Estructuras.

Para visualizarlos se hace clic en cualquiera de ellos.

Comandos Esperar porEs un submenú. Incluye el sensor de luz. Además, los periodos de tiempo permiten programar ciertos tiempos en segundos. El reloj con un dado indica un tiempo al azar.

ModificadoresEstán localizados en su propio submenú. Son usados para especificar puertos, niveles de potencia y constantes. Las constantes se usan para tiempo (en segundos) y para nivel de luz (0-100). Los modificadores deben ser enlazados a los comandos. Se enlazan a la parte inferior izquierda o a la parte inferior derecha de los comandos. En el ejemplo del INVENTOR Nivel 2 se puede ver cómo están enlazados.

EstructurasLas estructuras están localizadas en su propio submenú. Se utilizan para crear una lógica de programación de un nivel más alto. Los comandos Saltar y Aterrizarse usan para ir de un lugar a otro dentro del programa. Esto te permite ir a distintas tareas o saltarte pasos.

INVENTOR NIVEL 2


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MICROCONTROLADORESFICHA 16


Un microcontrolador (μC) es un computador construido dentro de un circuito integrado. Así que es un computador «pequeñito»: tiene poca memoria, un procesador muy sencillo, soloreconoce unas pocas instrucciones y los periféricos que se pueden conectar son bastante limitados.

Por ejemplo, el modelo PIC12C509 está contenido en una cápsula con 8 patitas, ocupa una superficie de 12 mmde largo por 6 mm de ancho, pesa algo más de 3 g y su precio puede ser inferior a 1 €

A menudo, los μC se insertan en el producto que controlan. Los μC incrustados siempre ejecutan el mismo programa,manejan datos parecidos y controlan los mismos periféricos. La empresa Intel fue la pionera de los μC con la fabricación del modelo 8048 en la década de 1970. Ya en 1971, Intel comercializó el primer microprocesador.Sin embargo, en la década de 1990, la empresa Motorola era la empresa líder mundial en el sector de los μC.

Lo más frecuente es clasificar los μC según el tamaño de su bus de datos, que es el conjunto de líneas por las cuales se transfiere información en el interior del procesador. Un μC de 8 bits manejará datos de dicha longitud (el aspecto de un dato podría ser, por ejemplo, este: 01000110).

Según esto, distinguiremos cuatro tipos:

• μC de 4 bits: son los más sencillos; se utilizan en pequeños automatismos y juguetería.

• μC de 8 bits: son los más empleados por su gran diversidad y versatilidad.

• μC de 16 bits: su uso comienza a generalizarse.

• μC de 32 bits: se utilizan en proyectos avanzados (inteligencia artificial, aplicaciones militares, etc.).

Un μC consta, principalmente, de cuatro partes: memoria de programa, memoria de datos, procesador y recursos auxiliares.

• Memoria de programa. Contiene las instrucciones del programa que gobierna la aplicación a la que se destina el μC. Como siempre realiza la misma tarea, se trata de una memoria no volátil (ya que la información grabadano debe perderse cuando se desconecta la información). Los tipos de memorias más utilizados son:

– ROM con máscara: las instrucciones se graban durante la fabricación y ya no se pueden borrar.

– OTP: las graba el usuario con ayuda de un grabador y de un ordenador. Solo se pueden grabar una vez y ya no se pueden borrar.

– EPROM: los programas se graban con un programa de comunicaciones con el PC y se pueden borrar muchas veces. En la cara superior de la cápsula disponen de una ventana de cristal para borrarlassometiéndolas durante unos minutos a rayos ultravioleta.

– EEPROM: se graban y borran eléctricamente (sin necesidad de rayos ultravioleta).

– FLASH: similares a las EEPROM (ver más abajo).

• Memoria de datos. Almacena los datos variables y los resultados temporales. Debe permitir lectura y escritura.Los tipos fundamentales son:

– RAM: memoria de lectura/escritura muy rápida y volátil.

– EEPROM: memoria de lectura/escritura lenta, pero no volátil.

• Procesador. Es el encargado de interpretar y ejecutar las instrucciones del programa. Consta de dos partesfundamentales: la unidad de control (que traduce las instrucciones) y el camino de datos (que ejecuta las instrucciones).

• Recursos auxiliares. Entre ellos se encuentran: temporizadores, comparadores de señales, conversores AD y DA, interrupciones, etc.

ESTRUCTURA DE LOS MICROCONTROLADORES

CLASIFICACIÓN

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EJEMPLOS DE MICROCONTROLADORESFICHA 17

Para cada aplicación concreta existe un μC óptimo, así que no puede hablarse del «mejor de todos».

La empresa Microchip (Chandler, Arizona) ha ido escalando puestos en el ranking mundial de ventas de microcontroladores de 8 bits. Los modelos PIC (son más de un centenar) se caracterizan por su bajo consumo y por el amplio rango de voltaje que admiten para su alimentación. Por otro lado, tanto el tamaño del código quegeneran sus programas como su velocidad de ejecución aventajan sustancialmente a sus competidores.

El modelo PIC16F84 es óptimo para utilizarlo como controlador de pequeños robots móviles. Sus característicasmás relevantes son:

• Encapsulado reducido (18 patillas).

• La memoria del programa puede almacenar 1 KB de palabras de 14 bits (en cada una de las cuales cabe una instrucción). Además, al ser de tipo FLASH, permite grabarla y borrarla unos 1000 ciclos con toda seguridad.

• La memoria de datos consta de una zona RAM volátil de 68 bytes y otra EEPROM no volátil de 64 bytes.

• Dispone de 13 líneas de E/S digitales.

• Su frecuencia máxima de funcionamiento es de 10 MHz.

• Su voltaje de alimentación está comprendido entre 2 y 6 VDC.

Para ejecutar una instrucción (el PIC solo distingue 35 instrucciones diferentes), el PIC la divide en operacioneselementales, cada una de las cuales siempre se ejecuta en el mismo tiempo. Ese tiempo es establecido por un reloj muy exacto que indica el comienzo y el final de cada una. Si trabaja a 10 MHz, cada ciclo de reloj tendrá una duración de 100 ns y en ese tiempo se realizará una operación elemental de una instrucción. Por tanto, una instrucción tardará en ejecutarse varios ciclos de reloj.

Cuanto mayor es la frecuencia de trabajo, mayor es también el consumo de energía.

El ciclo de instrucción es el tiempo empleado en ejecutar una instrucción. Una instrucción se ejecuta en dos fases:

1. Fase de búsqueda, en la que se busca el código binario de la instrucción en la memoria del programa.

2. Fase de ejecución, en la cual se interpreta el código, se buscan los operandos y se ejecuta la operación que implica.

El ladrillo inteligente RCX de LEGO incorpora un μC Hitachi H8/3292. Su estructura es la siguiente:

Las entradas para sensores del ladrillo RCX están conectadas al puerto 7 del h8/3292, donde se encuentra un convertidor analógico/digital.

EL μC DEL LADRILLO LEGO RCX

MODO DE TRABAJO

LA FAMILIA PIC DE MICROCHIP

H8/3292

RAM

28 Kbytes

(0x8000 - 0xefff)

off-chip Register Field

? bytes

(0xf000 - 0xf???)

CPU

H8/300

ROM

16 KBytes

(0x0000 - 0x3fff)

on-chipRAM

512 Bytes

(0xfd80 - 0xff7f)

on-chipRegister

Field

120 Bytes

(0xff88 = 0xffff)


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LA PROGRAMACIÓN DE LOS MICROCONTROLADORESFICHA 18

El término algoritmo hace referencia a la manera de resolver un problema o de efectuar una acción.

Para expresar un algoritmo necesitamos utilizar un lenguaje: hablado, escrito, gráfico, gestual… Habitualmente, en el mundo informático, los algoritmos se expresan mediante diagramas de flujo(en inglés, flowcharts), que son combinaciones de símbolos y palabras.

Los símbolos más comunes en estos diagramas son:

Podemos utilizar el software Crocodile Technology 3D para simular la programación de microcontroladoresmediante diagramas de flujo.

El siguiente diagrama de flujo representa el algoritmo utilizado para producir un corto pitido.

Un diagrama de flujo debe empezar con la instrucción START y, aunque no es imprescindible, es conveniente terminar con la instrucción STOP.

La instrucción BEEP produce un pitido corto cuya duración no puedemodificarse.

Elaborar un diagrama de flujo para expresar un algoritmo es solo el primerpaso para programar un μC. Lo siguiente que debe hacerse es implementarel algoritmo.

Implementar es elaborar un programa, partiendo del diagrama de flujo,utilizando un lenguaje de alto nivel; por ejemplo: Visual Basic, Delphi (Visual Pascal), Visual C, etc. Por último, un software compilador se encargará de traducir ese programa al lenguaje que el μC puedeentender: el código máquina.


INSTRUCCIONESINICIO FINAL

Sí

OutputBox

Flowchart 1

NoBIFURCACIÓN RESULTADO

Beep

Start

Stop

Elabora los diagramas de flujo correspondientes a las siguientes tareas:

a) Una máquina que expende una bebida cuando se introducen dos monedas de un euro cada una.

b) Una máquina expendedora de billetes de tren en la que el cliente debe elegir:

• El origen.

• El destino.

• El modo de pago, efectivo o tarjeta.

c) Añade los elementos necesarios para que la máquina del apartado anterior emita un pitido corto después de cada entrada.

1

CUESTIONES

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También se conocen con el nombre de instrucciones IF-THEN-ELSE y se utilizan siempre que el μCdebe tomar una decisión. Se caracterizan por la presencia de una bifurcación en el diagrama de flujo.

En el siguiente ejemplo, el μC evalúa si (IF) se produce la entrada de una moneda, justo 5 s despuésde iniciarse el programa. En caso afirmativo (THEN), se expenderá una bebida; y en caso contrario (ELSE), no.

ESTRUCTURAS CONDICIONALES



MICROCONTROLADORES. DIAGRAMAS DE FLUJO (I)FICHA 19

Las estructuras de control pueden ser de tres tipos: secuenciales, condicionales y repetitivas.

Se construyen escribiendo las instrucciones en el orden en que más tarde se ejecutarán. Gráficamente están formadas por cuadros (instrucciones) seguidos unos detrás de otros.

La siguiente estructura secuencial produce dos pitidos, el último dos segundos más tarde que el primero.

ESTRUCTURAS SECUENCIALES


Testinput in

Set outputpin

Pitido

Esperar 2 s

Pitido

Inicio

Fin

Esperar 5 s

MICROCONTROLADOR

Sensor de moneda

Expendedor de bebida

Inicio

Fin

Sí

NoMoneda introducida

Expender bebida

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MICROCONTROLADORES. DIAGRAMAS DE FLUJO (II)FICHA 19

Se producen cuando un determinado bloque de instrucciones se repite cierto número de veces, que puede ser dependiente o no de una variable o evento.

El siguiente ejemplo presenta un control más conveniente para una máquina expendedora. Se trata de una estructura REPEAT-UNTIL (hacer algo hasta que se cumpla una condición).

El μC espera (entra un bucle) hasta que la condición (entrada de la moneda) sea verdadera.

ESTRUCTURAS REPETITIVAS

El siguiente diagrama presenta una estructura DO-WHILE (hacer algo mientras se cumpla una condición). El μC enciende el calentador y lo mantendrá encendido siempre que la temperatura sea inferior a 15 ºC (es decir, siempre que la variable x sea 0).

El termómetro proporcionará una entrada digital al μC. Su valor será 0 si la temperatura es menor de 15 ºC y 1 si la temperatura essuperior a 15 ºC. Esta variable digital será x en el diagrama de flujo.

La variable x debe asignarse a una entrada digital (digital input) y a todos los pins (all ).

Testinput in

Set outputpin

Inicio

Stop

Sí

NoMoneda introducida

Expender bebida

Inicio

Sí

No¿x = 0?

Leer x = pins

Encendercalefacción

Apagarcalefacción

Fin

MICROCONTROLADOR

Sensor de moneda

Expendedor de bebida

Estructura DO-WHILE

Estructura REPEAT-UNTIL


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MICROCONTROLADORES. DIAGRAMAS DE FLUJO (III)FICHA 19

El siguiente diagrama que tiene una estructura combinada ofrece una solución más satisfactoria para el control térmico:

El termómetro proporcionará una entrada digital al μC. Su valor será 0 si la temperatura es inferior a 15 ºC y 1 si la temperatura es superior a 15 ºC. Esta variable digital será x en el diagrama de flujo.

Si el número de veces que se ejecuta una instrucción es fijo (y finito), la estructura es del tipo FOR-TO. En el siguiente ejemplo se repite un pitido cinco veces. Para ello, hay que crear una variable de tipo contador, cuyo valor se incremente en 1 cuando suene un pitido. Después, una instrucción IF-THEN-ELSE se encargará de repetir el pitido o bien de parar el programa cuando se hayan producido cinco.

Inicio

Sí

Sí

No¿x = 0?

Leer x = pins

Encendercalefacción

Apagarcalefacción

Programming →Variable Elements → Display variable box

Output from: Organigrama

Nota: esta pantalla (o display) muestra los sucesivos valores que toma la variable xdurante la ejecución del programa.

Organigrama Output

12345

x = 0

Pitido

Añadir 1 a x

Inicio

Fin

No¿x = 5?

Mostrar x

Ciclo FOR x = 0 TO 5

Estructura combinada


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CUESTIONES SOBRE MICROCONTROLADORES (I)FICHA 20

Programa el μC de la figura para que cuando se abra la ventana se active el timbre de alarma y solo cesecuando se acciona el pulsador.

1

Programa el μC de la figura para que se expenda un refresco tras introducir veinte monedas. Después de quesalga el refresco debe quedar encendido un LED rojo.

2


CUESTIONES

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CUESTIONES SOBRE MICROCONTROLADORES (II)FICHA 20

1

2


Sí

Inicio

Fin

No¿Entrada 0 activa?

Activar salida 7

Sí

No¿Entrada 7 activa?

Desactivarsalida 7

Sí

Añadir 1 a x

Inicio

Fin

No¿Moneda On?

Sí

x = 0

No¿x = 20?

Encender LED

Expender bebida

SOLUCIONES

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204

Notas

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6 Neumática e hidráulica

• Conocer cuáles son los principales elementos que forman los circuitos neumáticos e hidráulicos.

• Saber cómo funcionan los circuitos neumáticos e hidráulicos, identificando sus ventajas.

• Conocer la existencia de software empleado para simular circuitos neumáticos e hidráulicos.

• Aprender a manejar alguna aplicación que permitediseñar y simular el comportamiento de circuitosneumáticos e hidráulicos.

• Conocer las principales aplicaciones de los circuitosneumáticos e hidráulicos.

• Identificar dispositivos neumáticos e hidráulicos en el entorno inmediato.

• Conocer los principios físicos que rigen el funcionamiento de circuitos neumáticos e hidráulicos.

OBJETIVOS

MAPA DE CONTENIDOS

aire comprimido

circuitos neumáticos

software de simulación

NEUMÁTICA

utiliza

que circula por

para diseñarlos se emplea

formados por

tuberíascompresor

cilindro de simple efecto

unidad de mantenimiento

válvulas distribuidoras

agua o aceite

circuitos hidráulicos

HIDRÁULICA

utiliza

que circula por

formados por

que consta de

tuberíasgrupo motriz válvulas

bomba tuberías

motor eléctricodepósito válvulas

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• Fundamentos de la neumática. Circuitos neumáticos.

• Magnitudes útiles en neumática.

• Elementos que componen un circuito neumático. Simbología.

• Estructura general de los sistemas neumáticos.

• Fundamentos de la hidráulica. Circuitos hidráulicos.

• Principio de Pascal.

• Ley de continuidad.

• Elementos que componen un circuito hidráulico. Simbología.

• Estructura general de los sistemas hidráulicos.

• Diagramas de estado.

• Identificar los elementos que configuran un circuito neumático.

• Describir la función que cumple cada uno de los componentes de un circuito neumático o hidráulico.

• Interpretar símbolos y esquemas de circuitos neumáticos.

• Elaborar simulaciones sobre neumática e hidráulica empleando el software adecuado.

• Diseñar un circuito neumático con el objetivo de abrir y cerrar un portón.

• Gusto por el orden y la limpieza en la elaboración de dibujos y esquemas.

• Interés por conocer el funcionamiento de los sistemas neumáticos e hidráulicos y sus aplicaciones.

• Valoración de la importancia de los sistemas neumáticos e hidráulicos en nuestra sociedad.

CONCEPTOS


ACTITUDES

CONTENIDOS


1. Educación medioambientalUna de las principales ventajas que presentan los sistemas neumáticos frente a otro tipo de sistemas es que no contaminan, con lo cual su utilización contribuye a la protección del medio ambiente, algo que ha de tenerse muy en cuenta en la sociedad actual.

Por tanto, es muy interesante sustituir los sistemas tradicionales que utilizan fuentes de energía contaminantes por este tipo de sistemas «ecológicos». Además, son relativamente económicos, pues utilizan un recurso gratuito e inagotable como es el aire. De hecho, hay vehículos que funcionan con aire comprimido.

2. Tecnología y sociedadLa utilización de sistemas neumáticos e hidráulicos está cada vez más extendida en multitud de aplicaciones.Sin embargo, aunque se trata de sistemas sencillos, su uso no se ha generalizado hasta hace relativamentepocos años, fruto del desarrollo tecnológico acaecido durante el pasado siglo. Sin duda, en la actualidaddesempeñan un papel importante y constituyen una muestra más de cómo la tecnología contribuye al desarrollo de la sociedad y a mejorar la vida de las personas mediante la utilización de máquinas y sistemas que realizan diversas funciones útiles.


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1. Describir la estructura de un sistema neumático.

2. Describir la estructura de un sistema hidráulico.

3. Explicar la función de cada uno de los elementosque constituyen un circuito neumático.

4. Explicar la función de cada uno de los elementosque constituyen un circuito hidráulico.

5. Elaborar e interpretar circuitos neumáticos e hidráulicos utilizando la simbología adecuada.

6. Utilizar software de simulación de neumática e hidráulica para elaborar sencillos circuitos con compresores, cilindros, válvulas, etc.


COMPETENCIAS QUE SE TRABAJANCompetencia en comunicación lingüística

El trabajo con esquemas es esencial en la formaciónsobre neumática e hidráulica, tal y como ocurría con la electrónica. Es importante reflexionar sobre la importancia de representar adecuadamente las válvulas, cilindros, etc., y el resto de elementos de un circuito neumático o hidráulico a la hora de comunicarnos.

Tratamiento de la información y competencia digital

La informática también se ha introducido en la neumática y la hidráulica, como hemoscomprobado en esta unidad mediante los simuladoresde circuitos. Explicar a los alumnos que

estas herramientas se emplean también a nivelprofesional para el diseño de circuitos más complejos.

Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físicoUna de las ventajas de los circuitos neumáticos e hidráulicos es que son poco contaminantes. En este sentido es destacable el vehículo que apareceen la sección Rincón de la lectura, que funciona con aire comprimido.

Autonomía e iniciativa personalComo en otros casos, la introducción de software de simulación proporciona a los alumnos autonomíadurante el aprendizaje.

6

ÍNDICE DE FICHAS1. Problemas de neumática Refuerzo

e hidráulica

2. Cálculos con cilindros Ampliaciónneumáticos





7. Simbología oleohidráulica Contenidos para y neumática saber más…

8. GRAFCET Contenidos parasaber más…

9. Válvulas neumáticas especiales Contenidos parasaber más…

10. Introducción Contenidos para a la electroneumática: saber más…electroválvulas

11. Interferencia de señales Contenidos para neumáticas saber más…

12. Principios físicos: ecuación Contenidos para de Bernoulli y efecto Venturi saber más…

13. Formulario de neumática Contenidos parasaber más…

14. Formulario de hidrodinámica Contenidos parasaber más…

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SOLUCIONARIO6Los circuitos neumáticos pueden ser abiertos o cerrados (a).

Los circuitos hidráulicos siempre son cerrados (c).

La ventaja de la simulación es que no debemosmontar el circuito completo para comprobar su fun-cionamiento. Esto ahorra mucho tiempo y dinerodurante la fase inicial, pues los errores en el circui-to pueden ser subsanados sin desmontar y montarde nuevo todos los elementos.

Además, desde el punto de vista didáctico la simu-lación permite abordar situaciones imposibles deestudiar por cuestiones de dificultad en el monta-je, medios disponibles en un taller, etc.

Una forma de hacerlo es, en primer lugar, expre-sar 1 bar en el resto de unidades y, después, in-vertir.

1 bar = 105 Pa = 105 =

Ahora, invirtiendo:

1 kgf/cm2 = bar = 0,981 kgf/cm2

Para el resto de unidades:

1 bar = 105 Pa =

= 105 ⋅ atm = 0,987 atm =

= 0,987 ⋅ 760 mm Hg = 750,12 mm Hg

Invirtiendo:

• 1 Pa = bar = 0,000 01 bar

• 1 atm = bar = 1,013 bar

• 1 mm Hg = bar = 0,001 33 bar

La capacidad (o el volumen) de las jeringuillas noinfluye en la solución del problema. Sí, en cambio,el diámetro de sus émbolos.

Utilizando la fórmula de la superficie del círculo (delémbolo), S = πR2 = π (D2/4), y aplicando el prin-cipio de Pascal, tenemos que la fuerza máxima F2

que puede levantarse, en estas condiciones, conuna fuerza de F1 = 10 N es:

P1 = P2 → →

→ → F1 = ⋅ F2 →

→ F2 = ⋅ 10 = 15,625 N

Por tanto, la respuesta a la pregunta es afirma-tiva.

Utilizaremos la ley de continuidad de los fluidos incompresibles para resolverlo.

Para el cálculo de la sección de la tubería, utiliza-remos: S = πR2 = π (D2/4). Teniendo en cuentaque D1 = 2 ⋅ D2, tenemos:

Q1 = Q2 ⋅ D2 → S1 ⋅ v1 = S2 ⋅ v2 →

→ v2 =

Este problema admite un tratamiento «digital», enel sentido de que es fácil elaborar una tabla de ver-dad del funcionamiento del circuito.

Es decir, el vástago del cilindro sale cuando hay, almenos, un pulsador activado.

Elegiremos la segunda forma canónica de la fun-ción del actuador, ya que tiene menos términos quela primera:

CilindroFC2 = A + B + C

7

= ⋅ = ⋅ = ⋅ = ⋅ =

D

Dv

D

Dv v

12

22 1

12

22 1

21

4

4

2 4 5 20 m/s

S

Sv

R

Rv1

2

112

22 1⋅ = ⋅ =

π

π

6

D

DF2

2

12 1

2

2

2 5

2⋅ =

,

D

D12

22

FD

FD

1

12

2

22

4 4π π

=

F

S

F

S1

1

2

2

=

5

1

750 12,

1

0 987,

1

105

1

101 300

1

1 019,

= ⋅ =10

1

9 81 1 0195 , ,kgf

10cm kgf/cm

42 2

N

m2

4

3

2

1

PÁG. 163

Pulsadores Actuador

A B C Cilindro

0 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 1

0 1 1 1

1 0 0 1

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

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Para implementarla neumáticamente, debemos uti-lizar dos válvulas selectoras o válvulas OR.

Observa que los elementos de regulación (inclui-das las válvulas AND y OR) se etiquetan así: 1.01,1.02, 1.03, 2.01, 2.02, 2.03… El primer númerose corresponde con el actuador al que se conec-tan y los otros dos serán pares si el elemento actúapara que salga el vástago e impares si actúa paraque entre.

Se ha utilizado la normativa CETOP en la nomencla-tura de las vías de las válvulas.

Puedes simular el circuito con Fluidsim 3.6. Recuer-da que para activar simultáneamente dos pulsa-dores es necesario mantener pulsada la tecla demayúsculas a la vez que hacer clic en el pulsador.

Fíjate que, en este caso, el actuador es un cilin-dro de doble efecto con amortiguación doble regu-lable. La amortiguación se utiliza en cilindros quedeben desplazar pesadas cargas, reduciendo asíel impacto del vástago con el cilindro en el final desu carrera.

Para etiquetar las vías de las válvulas se ha utili-zado la normativa ISO (DIN ISO 5599-3), según lacual: la vía de alimentación se etiqueta con el nú-mero 1, los conductos de trabajo con números pa-res (2, 4, 6…), las vías de escape con números im-pares (3, 5, 7…) y los conductos de pilotaje con 10 (si la señal bloquea la vía 1), 12 (si la señal abreel paso de 1 hacia 2), 14 (si la señal abre el pasode 1 hacia 4), 16 (si la señal abre el paso de 1 ha-cia 6)…

La diferencia está en la velocidad con la que semueven los vástagos:

a) En el primero, las velocidades de avance y retroceso son iguales (K = 0,02) y se regulanconjuntamente desde la válvula de estrangula-miento que, en estos momentos, marca 40 %.

b) En el segundo, la velocidad de avance del vás-tago no está regulada (es instantánea). En cam-bio, el retroceso está regulado por la válvula deestrangulamiento (ahora al 40 %), siendo su ve-locidad v = 0,02.

c) En el tercero están reguladas las velocidades deavance y retroceso de manera independiente.La velocidad de avance la regula la válvula queahora está al 40 % (K = 0,02) y la velocidad deretroceso la regula la válvula que ahora está al50 % (v = 0,05).

Para verlo mejor en Fluidsim 3.6, desde el menúOpciones → Didáctica… puede regularse la velo-cidad de animación.

Fíjate en que el cilindro de simple efecto que nosofrece Fluidsim H no tiene un retorno por muelle.Para hacerlo retroceder, debe descargarse el flui-do del cilindro aplicando una fuerza externa.

Para simular la aplicación de una fuerza de 100 N en el vástago de un cilindro de simple efec-to, tras arrastrar el componente al espacio de tra-bajo, haremos doble clic en él y completaremosel cuadro de diálogo.

9

8


6

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Haz doble clic en el grupo motriz para introducirlos valores de presión y caudal.

Este problema también admite un tratamiento di-gital. La tabla de verdad que resume el comporta-miento del cilindro en función de los pulsadores esla siguiente:

En este caso, es más fácil utilizar la primera for-ma canónica de la función del actuador:

CilindroFC1 = A ⋅ B ⋅ C

Hay que utilizar dos válvulas de simultaneidad para implementar los productos.

En este esquema se ha utilizado la normativa CETOP para el etiquetado de las vías de las válvu-las.

Recuerda que en los esquemas oleohidráulicos to-dos los componentes deben dibujarse en reposo.

La presión que ejerce el aire atmosférico se midecon un barómetro. A veces se la denomina presiónbarométrica, y suele ser del orden de 1 atm.

Si no se ha hecho el vacío, esta presión siempreexiste, y es la misma, en todos los tramos de unatubería o en cualquier elemento de un circuito neu-mático.

La presión que suministra un compresor no llegapor igual, o a la vez, a todos los elementos de uncircuito; lo cual da lugar a diferencias de presiónque son las que hacen que el aire se desplace poruna tubería.

A la presión «extra» (además de la barométrica)que hay en un punto se le llama presión manomé-trica.

En virtud de lo anterior, podemos decir que la pre-sión total o absoluta a que está sometido un pun-to de una tubería es la suma de la barométrica y lamanométrica:

Presión total = presión barométrica ++ presión manométrica

Respuesta libre. Información en:

http://es.wikipedia.org/wiki/Blaise_Pascal

Respuesta libre. Información en:

http://es.wikipedia.org/wiki/Daniel_Bernoulli

12

11

10


SOLUCIONARIO6

Pulsadores Actuador

A B C Cilindro

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 0

1 0 1 0

1 1 0 0

1 1 1 1

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REFUERZO

PROBLEMAS DE NEUMÁTICA E HIDRÁULICA (I)6 FICHA 1

Relaciona cada símbolo de un componente neumático con la descripción que le corresponda:

En un tubería de sección circular y radio R = 1 cm circula un fluido incompresible en régimen laminar a una velocidad de 3 m/s. Calcula el caudal que circula por ella.

La báscula hidráulica de la figura consta de dos plataformas circulares de secciones S1 = 2500 cm2

y S2 = 10 000 cm2. Calcula si será posible elevar 100 kg, colocándolos en la segunda plataforma, poniendo 30 kg en la primera.

3

2

1

Descripción del componente

Unidad de mantenimiento

Cilindro de simple efecto con retorno por muelle

Compresor

Válvula 5/2 biestable pilotadaneumáticamente

Válvula estranguladora

Cilindro de doble efecto conamortiguación doble regulable

Válvula selectora

Manómetro

Válvula 3/2 activada porpulsador y con retorno por muelle

Válvula distribuidora 4/3 conposición central de bloqueoaccionada por electroimanes

Válvula de simultaneidad

Cilindro de simple efecto con muelle de avance

Válvula 4/2 activada por rodilloy con retorno por muelle

Válvula distribuidora 5/3 con posición central de bloqueo, accionadaelectroneumáticamente

Válvula antirretornoestranguladora

Simbología neumática Simbología neumática

S1S2

F2 F1

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6 REFUERZO

PROBLEMAS DE NEUMÁTICA E HIDRÁULICA (II)FICHA 1

Dibuja el símbolo de una válvula distribuidora 4/2 con accionamiento mecánico (mediante pulsador) y con retorno por muelle.

Deduce qué válvula hay que accionar para que salga el vástago del cilindro de doble efecto en el siguiente circuito hidráulico.

Etiqueta, conforme a la normativa CETOP, los elementos, sus vías y sus conexiones en el siguiente circuito neumático:

6

5

4

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Respuesta:

En primer lugar, traduciremos todas las unidades al Sistema Internacional; después calcularemos la secciónde la tubería, y por último hallaremos el caudal utilizando la expresión Q = S ⋅ v.

. Por tanto, el caudal es 0,94 L/s.

La fuerza mínima F1 necesaria para equilibrar la báscula viene dada por la expresión del principio de Pascal:

Debe entenderse que la fuerza mínima es 25 kgf. En la aplicación del principio de Pascal, lo importante esque las superficies de los émbolos estén en las mismas unidades, y las de las fuerzas, también. Por tanto, con30 kgf colocados en la primera plataforma, podremos elevar 100 kgf que situemos en la segunda plataforma.

P PF

S

F

SF

S

SF1 2

1

1

2

21

1

22

2500

10 000100 25= = = ⋅ = ⋅ =→ → kgf (kilogramos fuerza)

3

RS rv

= == ⋅ = ⋅=

⎫

⎬⎪⎪

−

−1 10

3 14 103

2

4

cm mm

m/s

2 2π , ⎪⎪⎪

⎭⎪⎪⎪⎪

= ⋅ = ⋅ −→ Q S v 9 42 10 4, m /s3

2

1


6 REFUERZO

PROBLEMAS DE NEUMÁTICA E HIDRÁULICA (III)FICHA 1

Descripción del componente

Unidad de mantenimiento

Cilindro de simple efecto con retorno por muelle

Compresor

Válvula 5/2 biestable pilotadaneumáticamente

Válvula estranguladora

Cilindro de doble efecto conamortiguación doble regulable

Válvula selectora

Manómetro

Válvula 3/2 activada porpulsador y con retorno por muelle

Válvula distribuidora 4/3 conposición central de bloqueoaccionada por electroimanes

Válvula de simultaneidad

Cilindro de simple efecto con muelle de avance

Válvula 4/2 activada por rodilloy con retorno por muelle

Válvula distribuidora 5/3 con posición central de bloqueo, accionadaelectroneumáticamente

Válvula antirretornoestranguladora

Simbología neumática Simbología neumática

SOLUCIONES

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REFUERZO

PROBLEMAS DE NEUMÁTICA E HIDRÁULICA (IV)6 FICHA 1


Debe pulsarse la válvula 3/2 etiquetada como 1.6. Fíjate en los siguientes circuitos:

Observa que el pulsador 1.2 es superfluo, ya que su salida está bloqueada por una válvula antirretorno colocada maliciosamente.

La válvula 1.4 está configurada para dejar pasar el fluido estando en su posición de reposo. De modo que la válvula de simultaneidad 1.02 dejará pasar fluido cuando se pulse 1.6.En ese momento, la válvula selectora 1.04 dejará pasar el fluido también, pilotando la biestable 1.1 y haciendo que el vástago del cilindro salga.

La válvula 1.8 actúa sobre la biestable 1.1, haciendo que el vástago se retraiga.

La solución es la siguiente:6

5

4

Circuito con la válvula 1.6 activada.Circuito con todos sus elementosen reposo.

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AMPLIACIÓN

CÁLCULOS CON CILINDROS NEUMÁTICOS (I)6 FICHA 2

Cuando entra aire comprimido en la cámara de un cilindro, se genera una presión P que provoca una fuerza F0 sobre el émbolo o pistón de superficie Se:

Fuerza sobre el émbolo:

F0 = P ⋅ Se

Cilindro de simple efecto (SE)

En un cilindro de simple efecto, la fuerza ejercida por la presión en su cámara debe vencer la resistencia del muelle Fm que es aproximadamente proporcional a la longitud x que se desplace el émbolo.

Es decir, el muelle ofrecerá más resistencia cuanto más comprimido esté:

Fm = k ⋅ x

donde k es una constante de proporcionalidad cuyo valor depende de las características del muelle en concreto.

Además, en la práctica, siempre existe un rozamiento Fr entre el émbolo y la camisa que se opone también al desplazamiento de aquel.

Finalmente, la fuerza efectiva que será capaz de ejercer el pistón, en su carrera de avance, vendrá dada por la expresión:

FSEavance = F0 − Fm − Ft

En la práctica, a veces, se utiliza la siguiente expresión que no es deducible a partir de la anterior:

FSEavance = η ⋅ (P ⋅ Se − Fm)

siendo Fm la resistencia del muelle y considerando que el rozamiento supone una disminución de la fuerza efectivacaracterizable por el factor η, llamado rendimiento del cilindro (0 ≤ η ≤ 1).

Cilindro de doble efecto (DE)

En la carrera de avance del émbolo de un cilindro de doble efecto no hay más oposición que la fuerza de rozamiento con la camisa:

FDEavance = F0 − Ft = P ⋅ Se − Ft

En la carrera de retroceso debemos tener en cuenta que el aire comprimido presiona sobre una superfice menor que la del émbolo. De modo que la fuerza de retroceso será:

FDEretroceso = P ⋅ Sef − Fr

siendo Sef = Se − Sv.

La superficie efectiva Sef será igual a la del émbolo Se menos la sección del vástago Sv.

En la práctica, se sustituye la fuerza de rozamiento por un coeficiente de rendimiento, η, de forma que tenemos:

FDEavance = η ⋅ P ⋅ Se

FDEretroceso = η ⋅ P ⋅ Sef = η ⋅ P ⋅ (Se − Sv)

Observa que el émbolo tiene menos fuerza en el retroceso que en el avance.

⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪

FUERZA EFECTIVA DE UN CILINDRO

Émbolo

Vástago

Culataanterior

CamisaEntrada

Culata posterior

Se Sef Sv

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AMPLIACIÓN

CÁLCULOS CON CILINDROS NEUMÁTICOS (II)6 FICHA 2

Para calcular el caudal que un compresor debe poner en juego en un circuito neumático será necesario conocer el aire comprimido que consumirán los cilindros en cada ciclo de trabajo.

Cilindro de simple efecto (SE)

Los cilindros de simple efecto con retorno por muelle solo consumen aire comprimido en su carrera de avance.

Por tanto:

VSEciclo = VSEavance = Se ⋅ L = ⋅ L

L es la carrera del émbolo, es decir, la distancia entre la vía del cilindro y el máximo desplazamiento del émbolo.

Cilindro de doble efecto (DE)

Los cilindros de doble efecto consumen aire comprimido en su carrera de avance y también en la de retroceso:

Por tanto:

VDEciclo = VDEavance + VDEretroceso =

= Se ⋅ L + Sef ⋅ L = Se ⋅ L + (Se − Sv) ⋅ L

VDEciclo = (2Se − Sv) ⋅ L

πDe2

4

Piensa y contesta: ¿Podrá un cilindro de simple efecto cuyo émbolo tiene un diámetro de 5 cm y un rendimiento del 90 % (es decir, η = 0,9) elevar una carga de 70 kgf, cuando un compresor le suministre una presión de 7 bar?

Calcula el volumen consumido en el retroceso de un cilindro de doble efecto cuyo pistón tiene una sección de 9 cm2 y su vástago un radio de 1,5 cm, siendo la distancia entre sus vías de 30 cm.

¿Qué volumen de aire atmosférico (a P0 = 1 atm) consumirá en cada ciclo de trabajo un cilindro de doble efecto que consume, en cada ciclo, dos litros de aire comprimido a 6 bares de presión?

Utiliza la ley de Boyle:

a temperatura constante.

P

P

V

V0

0f

f=

3

2

1

CUESTIONES

VOLUMEN DE AIRE COMPRIMIDO CONSUMIDO EN CADA CICLO DE TRABAJO

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AMPLIACIÓN

EN LA RED6 FICHA 3

Notas

SAPIENSMANhttp://www.sapiensman.com/ neumatica

Expone didácticamente los principiosbásicos de la neumática y describesomeramente el funcionamiento de los componentes básicos de los circuitos neumáticos.

PORTAL ESOhttp://portaleso.homelinux.com/portaleso/asignaturas.php?ope=Asig&asigid=2&sasigid=10

Web muy didáctica con abundantesrecursos relacionados con la neumática. Incluye además un interesante conjunto de enlaces.

FESTO DIDACTIChttp://www.festo.com

Especializada en la didáctica de la neumática y la hidráulica,permite descargar versiones Demo de los programas de simulaciónFluidSIM. También ofrece FluidDRAW para realizar esquemas neumáticosprofesionales.

HIDROSTÁTICAhttp://www.cneq.unam.mx/cursos_diplomados/diplomados/basico/abasico092004/portafolios/hidrostatica/menu/01_unidad.htm

Se trata de una unidad didácticasobre hidrostática. Dispone depresentaciones, vídeos y propuestasexperimentales.

HIDRÁULICA DIDÁCTICAhttp://www.hidraulicadidactica.com.ar

A pesar de su nombre, esta páginaestá más orientada al profesional que al estudiante. Puede consultarsepara ver aplicaciones prácticas y la incidencia industrial de la hidráulica.

ADD 5000http://www.all-done.com/didactica/add5000.htm

Página orientada al profesor. Es un catálogo comercial de kits de montaje didácticos sobre la neumática.

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EVALUACIÓN


Cita, explicando la función que realizan, los elemen-tos básicos de un circuito neumático.

Diseña un circuito neumático que permita accionarun cilindro de simple efecto con retorno por mue-lle con una válvula 3/2 accionada por pulsador y conretorno por muelle. Utiliza la norma CETOP en la no-menclatura de los elementos.

¿Cuál es la denominación de las válvulas que repre-sentan los siguientes símbolos neumáticos CETOP?:

a)

b)

Describe el funcionamiento del siguiente circuitoneumático:

Diseña un circuito neumático que permita accionarun cilindro de doble efecto comandado por una vál-vula 4/2 pilotada neumáticamente. Utiliza tres válvulas 3/2 NC activadas por pulsador y con re-torno por muelle (A, B y C).

• Para que el vástago inicie su carrera de avance,los pulsadores A y B deben estar activados si-multáneamente.

• Para que el vástago inicie su carrera de retorno,deberá activarse el pulsador C.

Observa el siguiente circuito hidráulico cuyos com-ponentes están conectados en serie:

Hasta alcanzar el estado mostrado, el grupo motrizha suministrado un caudal constante de 2 L /min.¿Qué caudal habrá circulado por cada elemento delcircuito?

¿Qué aparatos se utilizan para medir la presión yel caudal en un circuito oleohidráulico?

• Dibuja sus símbolos e indica el modo (en serie oen paralelo) en que deben conectarse en el cir-cuito.

Un cilindro hidráulico de doble efecto trabaja en va-cío (es decir, sin soportar ninguna carga en su vás-tago). Recibe el mismo caudal por sus vías, tanto enla carrera de avance del émbolo como en la de re-torno.

• ¿Cuándo irá más rápido el émbolo en su avanceo en su retorno? ¿Por qué?

Diseña un circuito hidráulico que permita accionarun cilindro de doble efecto comandado por una vál-vula 5/2 pilotada hidráulicamente. Utiliza cuatro válvulas 3/2 NC activadas por pulsador y con re-torno por muelle (A, B, C y D).

• Para que el vástago inicie su carrera de avance,se debe activar o el pulsador A o el pulsador B.

• Para que el vástago inicie su carrera de retorno,deberá activarse o bien el pulsador C o bien el D.

Utiliza la nomenclatura establecida por la normaCETOP.

Describe, citando un ejemplo, lo que es un diagra-ma de estado de un circuito hidráulico.

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1


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EVALUACIÓN


Si queremos poder accionar un cilindro neumáticoindistintamente, desde dos lugares diferentes debe-remos utilizar una válvula:

a) Limitadora de presión. c) AND.

b) De simultaneidad. d) OR.

¿Qué descripción se correspon-de con el siguiente símboloneumático ISO?

a) Válvula 2/2 NA, accionada por palanca y con retorno por muelle.

b) Válvula 2/2 NA, pilotada neumáticamente y con retorno por muelle.

c) Válvula 3/2 NA, pilotada neumáticamente y con retorno por muelle.

d) Válvula 3/2 NC, pilotada neumáticamente y con retorno por muelle.

Indica cuál de las siguientes afirmaciones, relacio-nadas con el funcionamiento de la siguiente válvu-la, es cierta.

a) Permite el paso libre-mente de P a A.

b) Bloquea el paso de Pa A.

c) El aire pasará de P a A a través de un con-ducto estrangulado al 60 %.

d) Bloquea el paso de A a P.

8 bares de presión equivalen a…

a) … 7,9 atm c) … 7600 mmHg

b) … 80 000 Pa d) … 9 kgf/cm2

¿Qué denominación corres-ponde al funcionamiento delsiguiente circuito?

a) Mando directo de un cilindro DE mediante2 válvulas 3/2 NC activadas por una válvu-la biestable 4/2.

b) Mando indirecto de un cilindro DE median-te válvula biestable 4/2 accionada neumá-ticamente y 2 pulsadores 3/2 NC.

c) Mando directo de un cilindro DE medianteválvula biestable 4/2 accionada neumática-mente y 2 pulsadores 3/2 NC.

A esta válvula hidráulica le faltauna vía por etiquetar. ¿Qué le-tra debe asignársele?

a) La letra C. c) La letra R.

b) La letra T. d) La letra S.

Si queremos accionar un cilindro hidráulico de formaque dos operarios tengan que activar a la vez dos pul-sadores situados a cierta distancia, necesitaremos:

a) Una válvula c) Un caudalímetro.selectora.

b) Una válvula d) Una válvula OR.AND.

Eduardo está regando y su hermano Pablo pisa, amitad de su recorrido, la goma de riego sin llegara obstruirla completamente.

a) La presión disminuye a la salida, dificultan-do el riego.

b) La velocidad de salida del agua será mayor,alcanzando por tanto una mayor distancia.

c) El caudal será el mismo en toda la tubería degoma, pero menor que si no pisara Pablo.

d) El caudal es menor en la zona donde pisaPablo, pero la presión de salida no varía.

¿Qué es un diagrama de estado?

a) Una forma de describir el funcionamientode un circuito.

b) Un listado de los componentes de un cir-cuito.

c) Describe el estado inicial de los componen-tes de un circuito.

d) Un actuador hidráulico.

9

8

7

6

5

4

3

2

1


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EVALUACIÓN


Los elementos básicos de un circuito neumáticoson:

• Compresor: es el generador de aire comprimido.Suministra presión y caudal.

• Tuberías: son los conductos a través de los cua-les viaja el aire comprimido.

• Actuador: es donde tiene lugar la conversión deenergía neumática en otro tipo de energía (nor-malmente mecánica). Suelen ser cilindros desimple o doble efecto, aspiradores, etc.

El circuito es:

a) Es una válvula 4/2 NA pilotada neumática-mente.

b) Es una válvula 5/2 NA activada mediante pulsa-dor y con retorno por muelle.

Se trata del mando directo de un cilindro de do-ble efecto con una válvula 5/2 activada mediantepulsador y con retorno por muelle.

• En la posición de reposo, la válvula 5/2 bloqueael paso de aire y el vástago está escamoteado.

• Al mantener pulsada la válvula 5/2, se estable-ce comunicación entre las vías P y A, y el vás-tago del cilindro sale eliminando el aire de la cá-mara por la vía S.

• Al soltar el pulsador, el muelle hace que la vál-vula retorne a su posición inicial, escamoteán-dose el émbolo de nuevo.


Como todos los componentes del circuito están enserie, según la ley de continuidad, el caudal que haatravesado cada uno de los componentes es el mis-mo, es decir, 2 L /min.

La presión se mide con un manómetro, un apara-to que debe colocarse en paralelo con una ramadel circuito.

El caudal se mide con un caudalímetro, un apa-rato que debe conectarse en serie con una ramadel circuito.

En el enunciado del problema se cumplen las con-diciones para aplicar la ley de continuidad en am-bas vías del cilindro:

Q1 = Q2 → S1 ⋅ v1 = S2 ⋅ v2 →

Como > 1 → v2 > v1.

Por tanto, en vacío, la carrera de retroceso del ém-bolo es más rápida.

En la simulación con la aplicación Fluidsim 3.6 pue-des observarlo fácilmente utilizando un diagramade estado.

S

S1

2

S

S

v

v1

2

2

1

=

8

7

6

5

4

3

2

1


Mando directo de un cilindro SE mediante una válvula3/2 accionada por pulsador y con retorno por muelle.Norma CETOP.

Manómetro Caudalímetro

EVALUACIÓN

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EVALUACIÓN


El siguiente circuito muestra la única forma de ha-cerlo.

Un diagrama de estado es un gráfico que repre-senta el estado, en función del tiempo, de todoslos componentes de un circuito neumático o hi-dráulico.

Consideremos el circuito simple de la figura.

Se trata del mando directo de un cilindro de doble efec-to mediante una válvula 4/2 NC accionada por pulsadory con retorno por muelle. En el diagrama de estado pue-de observarse cómo la carrera de avance del émbolo esligeramente más lenta que la de retroceso.

10

9


d; b. La conexión 10 indica que la señal neumática cierra el paso de 1 a 2; a; a; b;

b; b; c; a.9876

54321

AUTOEVALUACIÓN

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Hay dos normativas básicas en lo que se refiere a la simbología oleohidráulica y neumática: las normas CETOP(Comité Europeo de Transmisiones Oleohidráulicas y Neumáticas) y las normas ISO.



SIMBOLOGÍA OLEOHIDRÁULICA Y NEUMÁTICA (I)FICHA 7

Normas CETOP Normas ISOSe numeran de izquierda a derecha y de abajo arriba en el orden que se indica.

Elementos de trabajo oactuadores neumáticos:Cilindros de simple y dobleefecto, aspiradores, etc.

1.0, 2.0, 3.0…• La primera cifra indica el orden. • La segunda (siempre 0) indica que

se trata de un elemento de trabajo.

1A, 2A, 3A…• La primera cifra indica el orden. • La A indica que se trata

de un elemento de trabajo.

Elementos de mando u órganosde gobierno:Válvulas de distribución(monoestables o biestables)…

1.1, 2.1, 3.1…• La primera cifra hace referencia

al elemento de trabajo que gobiernan.• La segunda (siempre 1) indica que

se trata de un elemento de gobierno.

1V1, 1V2, 1V3…2V1, 2V2, 2V3…

• La primera cifra hace referencia al elemento de trabajo que regulan.

• La V indica que se trata de un elemento de mando o de procesamiento.

• La última cifra indica el orden (no se pone si solo hay uno).

Elementos de procesamiento o de regulación:Válvulas selectoras, válvulas de simultaneidad, válvulasantirretorno conestrangulamiento…

1.01, 1.02, 1.03…2.01, 2.02, 2.03…

• La primera cifra hace referencia al elemento de trabajo que regulan.

• Las segundas acaban en número par si el elemento de regulación influye en la llegada de fluido al elemento de trabajo e impar en caso contrario.

Elementos de entrada:Pulsadores, finales de carrera y sensores en general.

1.2, 1.4, 1.6…1.3, 1.5, 1.7…2.2, 2.4, 2.6…2.3, 2.5, 2.7…

• La primera cifra hace referencia al elemento de trabajo que detectan o bien hacia el que mandan la señal.

• La segunda cifra es par si el elemento de entrada regula la llegada de fluido al elemento de trabajo e impar en casocontrario.

0S1, 0S2, 0S3…1S1, 1S2, 1S3…

• La primera cifra hace referencia al elemento de trabajo que detectan o bien hacia el que mandan la señal(será 0 si es un elemento de alimentación).

• La S indica que se trata de un sensor. • La última cifra indica el orden

(no se pone si solo hay uno).

Elementos auxiliares:Unidades de alimentación,acumuladores, manómetros…

0.1, 0.2, 0.3…• La primera cifra (siempre 0) indica

que se trata de un elemento auxiliar. • La segunda cifra indica su orden.

0Z1, 0Z2, 0Z3…1Z1, 1Z2, 1Z3…

• La primera cifra hace referencia al elemento de trabajo al que pertenece (será 0 si es un elemento de alimentación).

• La Z indica que se trata de un elemento auxiliar.

• La última cifra indica el orden (no se pone si solo hay uno).

Conductosparaválvulas de 5 vías

De alimentación P 1

De trabajo A, B 2, 4

De escapeR, S para neumática.T para oleohidráulica.

3, 5

De maniobra Z, Y10: Si la señal bloquea la vía 1.12: Si la señal abre el paso de 1 a 2.14: Si la señal abre el paso de 1 a 4.

DIN

ISO

5599

-3


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SIMBOLOGÍA OLEOHIDRÁULICA Y NEUMÁTICA (II)FICHA 7

Observa los siguientes circuitos neumáticos cuyos elementos, vías y conexiones han sido etiquetados según la normativa adecuada.

1

CUESTIONES

a) ¿Cuál se ha etiquetado según la norma CETOP? ¿Cuál según la norma ISO?

b) En cada uno de ellos, identifica los elementos representados a partir de las etiquetas que incorporan.

A


B

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Elabora el GRAFCET del automatismo hidráulico de la figura adjunta.

1

CUESTIONES



GRAFCET 6 FICHA 8

El GRAFCET (Gráfico Funcional de Control de Etapas y Transiciones) es un método de representación gráfico que refleja la secuencia de control de un automatismo, neumático o no. El GRAFCET está regido por la norma europea CEI 848. En él podemos distinguir una serie de etapas o estados unidas con líneas de enlace, en las pueden tener lugar ciertas acciones, y las transiciones entre dichas etapas:

• Las etapas se representan por cuadrados en cuyo interior figura un número. La primera etapa (o etapa inicial) se designa con el 0 y su cuadrado es de doble línea.

• Las acciones pueden ser: condicionadas (C), retardadas (D), limitadas en el tiempo (L), impulsos (P) o memorizadas (S).

• Las transiciones indican las condiciones que deben darse para que el sistema pase a la siguiente etapa. Se representan con un pequeño segmento horizontal que corta la línea de enlace.

Observa el siguiente circuito electroneumático, cuyo funcionamiento vamos a describir:

En el estado inicial (0), el cilindro de doble efecto 1A se encuentra con el émbolo escamoteado. El sensor reed 1S1 (se trata de un sensor de proximidad) lo detecta y se activa. Cuando se cierra el interruptor 1S3,se activa la bobina Y1 de la electroválvula 1V; el émbolo comienza a saliry 1S1 se abre desactivando la bobina Y1. El émbolo continúa su recorridohasta que, al final de su carrera, cierra el sensor reed 1S2 que activa la conexión Y2 de la electroválvula 1V. Entonces el émbolo comienza su carreta de retroceso, liberando el sensor 1S2, hasta que se alcanza de nuevo el estado inicial. Como el interruptor continúa cerrado, el ciclose repite indefinidamente.

Se trata, por tanto, de un circuito que produce un movimiento alternativodel émbolo de un cilindro de doble efecto cuyo GRAFCET se muestra a la derecha del circuito.

Circuitos de potencia y de control del movimiento alternativo cíclico de un cilindro de doble efecto mediante una electroválvula biestable 4/2.

GRAFCET del automatismo.

0

1

2

1A +

1A –

1S3

1S2


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Explica el funcionamiento de los siguientes circuitos e identifica sus componentes, vías y conductos conforme a la normativa ISO.

1

CUESTIONES

Estas válvulas se suelen utilizar para retardar la desconexión o la conexión de una vía. En ocasiones, también se emplean para convertir señales permanentes en impulsos.

Su funcionamiento consiste en hacer pasar el aire comprimido por un conducto de estrangulación variable quelleva a un pequeño depósito. Cuando este se llena y la presión supera cierto valor, se activa una válvula 3/2,pilotada reumáticamente, que abre o cierra la comunicación entre las vías 1 y 2.

La válvula 3/2 dispone de un retorno por muelle que actuará cuando la presión no rebase dicho valor crítico.

En Fluidsim 3.6 se llaman válvulas de deceleración, normalmente abierta y normalmente cerrada.

VÁLVULAS TEMPORIZADAS



VÁLVULAS NEUMÁTICAS ESPECIALES6 FICHA 9

Esta válvula suele utilizarse para incrementar la velocidad de entrada o salida de los vástagos de los cilindros neumáticos, sobre todo, los de gran capacidad.

Cuando el aire comprimido circula de la vía 1 a la 2, lo hace libremente. En cambio,cuando viene de 2, la vía 1 se bloquea y el aire acaba saliendo al exterior por la vía 3 (en la que se puede incluir un silenciador como el de la figura para reducir ruidos).

VÁLVULA DE ESCAPE RÁPIDO

Se utilizan para mantener la presión de aire constante en la instalación neumática. Forman parte de la unidad de mantenimiento.

VÁLVULA REGULADORA DE PRESIÓN CON ESCAPE Y MANÓMETRO


A B

Válvula temporizada a la desconexión.

Válvula temporizada a la conexión.

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Las electroválvulas son válvulas pilotadas eléctricamente: disponen de una bobina con un núcleo ferromagnético que, cuando le llega corriente, atrae una palanca que acciona la válvula. La incorporación de elementos eléctricos y electrónicos en los circuitos neumáticos hace que el grado de automatización que pueda alcanzarse sea más elevado.

En el estudio de los circuitos electroneumáticos, debemos distinguir entre el circuito de potencia(que incluye los componentes neumáticos) y el de control (que incluye los componentes eléctricos).

Las electroválvulas biestables tienen dos bobinas y, para cambiar el estado de la válvula, basta con hacer llegar a la bobina correspondiente una señal eléctrica que no es necesario mantener. Si llegasen al mismo tiempo señales eléctricas a ambas bobinas (a esto se le llama interferencia de señales), la electroválvula no cambiaría el estado en que estuviese.

En el circuito anterior hay algunos símbolos nuevos:

Ejemplo 1: Mando de un cilindro de doble efecto mediante una electroválvula 4/2 biestable



INTRODUCCIÓN A LA ELECTRONEUMÁTICA: ELECTROVÁLVULAS (I)6 FICHA 10

Símbolo Descripción

Electroválvula biestable 4/2. Su pilotaje es eléctrico,mediante bobinas.

Pulsador eléctrico normalmente abierto (NA u obturador).

Bobina o solenoide de la electroválvula.


Circuito de potencia. Circuito de control.

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Interruptor (obturador).



INTRODUCCIÓN A LA ELECTRONEUMÁTICA: ELECTROVÁLVULAS (II)6 FICHA 10

Diseña un circuito electroneumático que active un cilindro de doble efecto mediante una electroválvulamonoestable 4/2 con retorno por muelle, utilizando un interruptor en lugar de un pulsador.

1

CUESTIONES

Las electroválvulas monoestables tienen una sola bobina, y para cambiar el estado de la válvula es necesario enviar una señal eléctrica permanente. En el momento en que dicha señal cese, el muelle hará que la válvulavuelva a su estado de reposo. Por tanto, si deseamos activar una válvula monoestable mediante un pulsador,necesitaremos hacer uso de un circuito eléctrico de memoria que utiliza un relé de dos circuitos de conmutación.

Durante el instante que está pulsado S2, la corriente eléctrica llega a la bobina del relé, K1, ya que el pulsador S1está cerrado. Entonces, los dos contactos K1 se cierran y permanecerán así aunque se abra el pulsador S2, ya que la corriente sigue llegando a la bobina del relé a través del primer contacto K1. Por tanto, la bobina de la electroválvula Y1 seguirá activada hasta que se abra el contacto S1.

Ejemplo 2: Mando de un cilindro de doble efecto mediante una electroválvula 4/2 monoestable con retorno por muelle


Electroválvula monoestable 4/2 con retorno por muelle.

Pulsador eléctrico normalmente cerrado (NC o franqueador).

Bobina o solenoide de relé.

Circuito de potencia. Circuito de control.


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INTERFERENCIA DE SEÑALES NEUMÁTICAS (I)6 FICHA 11

En circuitos que utilizan válvulas pilotadas neumáticamente, con frecuencia aparecen interferencias entre señales. Observa el siguiente circuito:

Se pretende que primero salga el vástago del cilindro 1A, luego el vástago del cilindro 2A. Después se escamotee el vástago del cilindro 2A y, finalmente, el del 1A.

Observa que en la válvula 1V3 hay interferencia entre las señales 14 y12 provenientes, respectivamente, de 1S1 y 2S1. Al activar el interruptor general 0S, no se mueve ningún vástago.

Tras incorporar una válvula temporizada a la desconexión en la vía 2 de la válvula 1V2, conseguimos que salga el vástago del cilindro 1A y, después, el del 2A.

Observa que, inicialmente, el aire no puede pasar por la válvula temporizada a la desconexión. El aire es desviado a la vía 10, donde empieza a llenar un depósito acumulador. Cuando lo llena, y el aire adquiere cierta presión, se activa. La temporización se puede regular variando el estrangulamiento.

Estado del circuito tras incorporaruna válvula temporizada a la salida de 1V2. Aparece interferencia de señales en la válvula 2V3.

Estado del circuito tras activar el interruptor 3/2 0S. Interferencia de señales en la válvula 1V3.


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INTERFERENCIA DE SEÑALES NEUMÁTICAS (II)6 FICHA 11

Sin embargo, podemos observar una interferenciade señales en la válvula 2V3 que impide que el vástago del cilindro 2A se escamotee.

Te recomendamos la simulación de este circuitocon Fluidsim 3.6 para ayudarte a comprender su funcionamiento. Quizá sea convenienteralentizar la velocidad de simulación para verlo más claramente. Accede, desde el menú principal, a Opciones → Simulación…y modifica el valor «Factor espacio-tiempo» en el cuadro Velocidad de simulación. Una relación1:10 puede ser suficiente.

Por otra parte, si el circuito se extiende demasiado,es conveniente cambiar la configuración de páginaa horizontal. Ten en cuenta que Fluidsim 3.6no podrá simular el circuito si algún componentesale fuera del margen de página.

Desde Archivo → Medidas para dibujar…,accederás al cuadro de diálogo para configurar la página.

Colocaremos otra válvula temporizada a la desconexión en la vía 2 de la válvula 2V1 y renombraremos las válvulas biestables. De este modo hemos eliminado las interferencias en la válvula distribuidora que manda el cilindro 2A y su vástago ya puede escamotearse.

La secuencia completa ya puede completarse y repetirse cíclicamente.

Estado del circuito tras la incorporación de una segunda válvulatemporizada a la salida de 2V1. Ahora la señalneumática procedente de 2V2 no encuentrainterferencia en la válvula2V4.


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PRINCIPIOS FÍSICOS: ECUACIÓN DE BERNOUILLI Y EFECTO VENTURI (I)6 FICHA 12

La ecuación de Bernouilli es una expresión de la conservación de la energía mecánica.

Cuando una masa de fluido circula por una tubería cabe considerar 3 tipos de energía mecánica:

• Cinética (o hidrodinámica).

• Potencial (gravitatoria).

• Hidrostática (de presión sobre las paredes de la tubería).

Cuando un fluido ideal circula en régimen laminar (es decir, si no hay remolinos), su suma es la misma en todos los puntos de una misma tubería.

Consideremos la tubería de la figura que tiene dos tramos, uno con una sección mayor que el otro. Elegimos un punto, 1, en el tramoancho y otro punto, 2, en el tramo estrecho. Como ambos puntospertenecen a la misma tubería se cumple:

Ehidrodinámica + Ehidrostática + Egravitatoria = cte.

Dividiendo por mg todos los miembros y sustituyendo la densidad ρ = m/V:

(g = 9,81 m/s2)

El teorema de Bernouilli también se conoce como teorema de las tres alturas:

Altura dinámica + Altura piezométrica + altura geométrica = Altura total de carga

En tuberías rectas de sección circular, se ha comprobado experimentalmente que el régimen turbulento aparece cuando:

• ρ: densidad del líquido (kg/m3).

• <v>: velocidad media de flujo (m/s).

• D: diámetro de la conducción (m).

• μ: viscosidad dinámica del líquido (Pa ⋅ s).

Al término de la izquierda de la desigualdad se le llama número de Reynolds, NR. Es una magnitud adimensional. La velocidad crítica (vc) es aquella por encima de la cual el régimen se hace turbulento.

El efecto Venturi es una curiosa consecuencia del teorema de Bernouilli que constituye la base científica del «efecto chimenea» y de los pulverizadores caseros.

El efecto Venturi consiste en lo siguiente: la presión que ejerce un líquido contra las paredes interiores de una tubería por la que se desplaza en régimen laminar disminuye cuando disminuye la sección de la tubería. La variación de sección de la tubería debe ser suave para que no aparezcan turbulencias.

Nv D

vD

R c=⋅ ⋅

> =⋅

⋅ρ

μμ

ρ2320

2320;

v

g

P

gh

v

g

P

gh H1

21

122

22

2 2+ + = + + =

ρ ρ(cte.);

1

2

1

212

1 1 1 22

2 2 2mv P V mgh mv P V mgh+ ⋅ + = + ⋅ + = cte.

LA ECUACIÓN DE BERNOUILLI


EFECTO VENTURI

h1h2

P1 P2

h

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PRINCIPIOS FÍSICOS: ECUACIÓN DE BERNOUILLI Y EFECTO VENTURI (II)6 FICHA 12

Aplicando el teorema de Bernouilli y considerando que h1 = h2 = h, tenemos:

→

Si , entonces:

Ecuación de continuidad:S1 � v1 � S2 � v2

Piensa, por ejemplo, que si una persona tiene la presión sanguínea (tensión arterial) baja, su sangre circulará más rápido por las arterias (tendrá «velocidad en la sangre»).

Consideremos ahora un tubo horizontal (1) y otro vertical (2) conectados en «T» llenos de aire a presiónatmosférica. Si hacemos que el aire circule más rápido por la tubería 2, la presión en dicha tubería descenderá con respecto a la tubería 1. Ahora, la diferencia de presión entre ambas tuberías creará un flujo de aire de 1 a 2que tratará de equilibrarlas nuevamente. Dicho flujo crea un efecto de succión en la tubería 1.

El efecto Venturi se conoce desde hace mucho tiempo. Las chimeneas lo utilizan para crear «tiro», es decir, un efecto de succión que hace que el humo salga por ellas.

Muchos productos de limpieza doméstica incorporan un pulverizador cuyo fundamento es el efecto Venturi. En ellos, el aire forzado se consigue mediante un fuelle con palanca. Se produce entonces un efecto de succión en el tubo quearrastra pequeñas partículas de líquido que hay en el depósito.

vS

S

P P1

2

1

1 22= ⋅

⋅ −( )

ρ

S S22

12<<

v SP P

S S1 2

1 2

12

22

2= ⋅

⋅ −⋅ −

( )

( )ρv

g

P

gh

v

g

P

gh v v P1

21

122

22 2 1 2

2 2+ + = + + >

ρ ρ(como → << P1)

Por una arteria de sección 1 mm2 circula sangre con una presión de 1,5 bar a una velocidad de 0,01 m/s. La aparición de un trombo sanguíneo en un tramo de la arteria provoca que la sección efectiva de la misma se vea reducida hasta 0,8 mm2.

a) ¿Qué velocidad llevará la sangre en dicho tramo?

b) ¿Cuál será su presión en dicho tramo? Necesitarás buscar el valor medio de la densidad sanguínea.

Calcula la velocidad a la que aparecerán turbulencias en una tubería de sección circular 1 cm2, por la que circula aceite industrial de densidad ρ = 820 kg/m3 y viscosidad dinámica μ = 0,15 N ⋅ s/m2.

2

1

CUESTIONES

P1 = P2 = 1 atm

Se crea un flujo de aire de la tubería 1 hacia la 2, creando un efecto de succión en la tubería 1.

Efecto Venturi en una chimenea.

Efecto Venturi en un pulverizador.


P1

P2 P '2

P '1

Aireforzado

Viento

Partículasdel líquido

Palanca

Humo

P '1 = P1 = 1 atm

P '2 < P '1

⎫⎬⎪⎪⎭⎪⎪

→

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Fuerza efectiva de un cilindro

Volumen de aire comprimido consumido en cada ciclo de trabajo• De simple efecto:

VSEciclo = VSEavance = Se ⋅ L = ⋅ L; L es la carrera del émbolo

• De doble efecto: estos cilindros consumen aire en las 2 carreras (avance y retroceso).

VDEciclo = VDEavance + VDEretroceso = Se ⋅ L + Sef ⋅ L = Se ⋅ L + (Se − Sv) ⋅ L = (2Se − Sv) ⋅ L

Volumen de aire atmosférico consumido por ciclo de trabajo

Para su cálculo, utilizaremos la ley de Boyle: ; Relación de compresión

Consumo de aire atmosférico (m3/s)Consumo = n ⋅ V , siendo n el número de ciclos y V el volumen de aire atmosférico consumido por ciclo.

Unidades usuales• 1atm = 1,013 bar = 101 300 Pa = 760 mm Hg =

= 1,033 kgf/cm2 = 14,66 psi (libras/pulgada2)

=V

Vcomprimido

atmosférico

P

P

V

Vatmosférica

comprimido

comprimido

atmosfé

=rrico

πDe2

4

CÁLCULO EN CILINDROS NEUMÁTICOS



FORMULARIO DE NEUMÁTICA6 FICHA 13

• Ley de Boyle:

(T cte.)

• Ley de Charles:

(P cte.)

• Ley de Gay-Lussac:

(V cte.)

• Fuerzas y presiones. En este caso: P1 = P2.

P

T

P

Ti

i

f

f

=

V

T

V

Ti

i

f

f

=

P

P

V

Vi

f

f

i

=

• Variación del volumen de un gasen función de la temperatura:

ΔV = V0 ⋅ α ⋅ Δt– α: coeficiente de dilatación

volumétrica del gas.

– V0: volumen del gas a T = 273 K = 0 ºC.

• Ley combinada:

• Ecuación de los gases perfectos:

PV = nRT

P V

T

P V

Ti i

i

f f

f

⋅=

⋅=

Multiplicación de la fuerza:

Multiplicación del recorrido:

(conservación del trabajo)F

F

l

ll l1

2

2

11 2= >,

F

F

S

SF F1

2

1

22 1= >,

En este caso: F1 = F2

Multiplicación de la presión: P

P

S

SP P1

2

1

22 1= >,

• 1 kgf = 1 kp = 9,81 N

• 1 bar = 105 Pa

LEYES FUNDAMENTALES

• De simple efecto (SE):

FSEavance = η ⋅ (P ⋅ Se − Fm)

siendo η el rendimiento del cilindro (0 ≤ η ≤ 1) y Fm la resistencia del muelle.

• De doble efecto (DE):

• Se: sección del émbolo. • Sv sección del vástago.

F P SF P S P S

DEavance e

DEretroceso ef

= ⋅ ⋅= ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅

ηη η ( ee v−

⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪ S )


P1P2

P1 P2

F1 F2

l1 l2

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La velocidad de salida de un líquido ideal, únicamente sometido ala acción de la gravedad, por un orificio pequeño practicado en undepósito de grandes dimensiones y paredes delgadas viene dada por:

Hipótesis: P1 = P2 = Patmosférica = 1 atm; v1 ≈ 0 (al ser el depósitotan grande, casi no se nota que baja el nivel). Tomamos como nivelcero de referencia de la energía potencial el ondo del depósito.Hemos aplicado el teorema de Bernouilli.

Ecuación ideal

En la realidad, las líneas de corriente no son perpendiculares al orificio de salida y la sección del chorro es menorque la del orificio (en la práctica, se considera que las 2/3 partes) A este fenómeno se le llama contracciónde la vena líquida y provoca que la velocidad de salida del líquido por el orificio sea menor:

¡Ecuación real!

Imaginemos un sólido inmerso en un fluido. Si, por alguna razón, en su parte superior el fluido se mueve a una velocidad (v1) mayor de lo que lo hace por debajo (v2) (según el teorema de Bernouilli, esto implica: P1 < P2), el sólido será empujado hacia arriba por una fuerza. Este efecto se produce en las alas de los aviones.

v g h h2 1 22

32= ⋅ ⋅ −( )

v

g

P

gh

v

g

P

gh v g h h1

21

122

22 2 1 2

2 22+ + = + + = ⋅ −

ρ ρ→ ( )

TEOREMA DE TORRICELLI

ECUACIÓN DE CONTINUIDAD

El caudal de un fluido ideal (incompresible y sin viscosidad), que circula en régimen laminar, se mantieneconstante a lo largo de una tubería de sección variable. Es decir, si circulan 2 m3 en un segundo por la sección S2,deberán pasar 2 m3, en el mismo tiempo, por la sección S1 (de lo contrario, o revienta la tubería o se crearánburbujas, lo cual supone que se abandona el régimen estacionario).

• Q: caudal que circula por la tubería (m3/s).

• V: volumen de líquido que se considera (m3).

• S: sección del conducto considerado (m2).

• l: longitud de tubería considerada (m).

• v: velocidad del fluido al atravesar la sección considerada (m/s).

O sea, que cuanto más fina sea la tubería, más deprisa circula el fluido (como habrás comprobado al utilizar una manguera de riego).

Q QV

t

V

t

S l

t

S l

tS v S v1 2

1 2 1 1 2 21 1 2 2= =

⋅=

⋅⋅ = ⋅→ → →



FORMULARIO DE HIDRODINÁMICA6 FICHA 14

En la práctica, un líquido pierde energía a medida que fluye por una tubería. Hay dos tipos de pérdidas: primarias(debidas a la viscosidad del líquido) y secundarias (debidas a las características de la tubería). Estas pérdidas se traducen en una disminución de la presión que será necesario compensar con una bomba hidráulica.

Hr: pérdida de carga (m). ¡Ojo!: A veces se expresa en «metros de columna de agua por metro de tubería».

v

g

P

gh

v

g

P

gh Hr

12

11

22

22

2 2+ + = + + +

ρ ρ

PÉRDIDAS DE CARGA


l1l2

S1 S2

h1

h2

V1

V2

EFECTO MAGNUS

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Notas

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7 Instalaciones

• Mostrar los elementos básicos que, dentro del hogar,forman las instalaciones eléctricas de agua, gas,calefacción y comunicaciones.

• Describir los mecanismos limitadores y de control en la electricidad del hogar.

• Describir las principales normas de seguridad para el uso del gas y la electricidad.

• Presentar los principales componentes de las redesde distribución de agua, gas y electricidad.

• Mostrar las características básicas del proceso de combustión de gas.

• Transmitir las principales normas de ahorroenergético en la calefacción y examinar los principales elementos de pérdida de calor en una casa.

• Conocer los distintos tipos de señales que permiten la comunicación del hogar hacia y desde el exterior.

• Familiarizar a los alumnos con procedimientossencillos de detección de averías y de pequeñasreparaciones que no necesitan, por lo común, de un profesional.

OBJETIVOS

MAPA DE CONTENIDOS

suministran a las viviendas

LAS INSTALACIONES

electricidad

utilizando

cuadro de protección

cables

gas

utilizando

calderatuberías

utilizando

tuberías grifos cisterna

agua y saneamientos

utilizando

cables módem decodificador

comunicaciones

que pueden funcionar con

calefacción

utilizando

radiadores

agua caliente

electricidad

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• Electricidad en casa.

• Fase, neutro y tierra. Cuadro de protección.

– Interruptor de control de potencia (ICP).

– Interruptor general automático (IGA).

– Diferencial e interruptor automático (IA).

• Red de distribución del agua: potabilizadoras y depuradoras.

• Elementos propios de las diferentes redes: electricidad, agua y gas.

• Gasoducto, bombona y GLP.

• Confort térmico, pérdidas de calor y conservación energética.

• Las comunicaciones. Módem y decodificador.

• Arquitectura bioclimática.

• Saber actuar en caso de una emergencia eléctrica.

• Seguir unas pautas mínimas de seguridad en el manejo de aparatos eléctricos y de instalaciones de gas.

• Diferenciar los elementos básicos de las instalaciones de un hogar.

• Realizar diagnósticos sencillos de la calidad de las instalaciones de un hogar.

• Presentar una actitud de respeto ante la complejidad de las redes de distribución y el enorme esfuerzo en infraestructuras que requiere la acometida de los distintosservicios de cada uno de nuestros hogares.

• Mostrar una actitud crítica ante las posibles fuentes de derroche energético existentesen un hogar, y concienciar de la importancia de recortar el consumo mediante la eliminación de esas pérdidas.

• Mostrar interés por el análisis y reparación de pequeñas averías en el hogar.

• Interés por conocer las ventajas de la arquitectura bioclimática y su importancia de cara a afrontar los problemas ambientales que amenazan a nuestro planeta en la actualidad.

CONCEPTOS


ACTITUDES

CONTENIDOS


1. Educación para el consumoComentar los distintos precios de los mismos servicios según compañías distribuidoras diferentes. Criticar y analizar en detalle los servicios ofrecidos y los pagos requeridos. Insistir en la necesidad de ahorro energético y de agua.

2. Educación ambientalAlertar a los alumnos y alumnas del peligro que representa el consumo de electricidad y gas en el hogar, ya que, aunque son relativamente limpios para su uso doméstico, exigen centrales contaminantes en el primer caso y el uso de recursos no renovables, parcialmente en el caso de la electricidad y totalmente en el caso del gas natural.

3. Educación para la pazConcienciar de la enorme diferencia de consumo energético entre un país desarrollado y un país en vías de desarrollo.


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1. Enumerar los principales elementos de las instalaciones de agua, gas, electricidad,calefacción y comunicaciones.

2. Describir las funciones de los principales elementosde las instalaciones de agua, gas, electricidad,calefacción y comunicaciones.

3. Describir la estructura y principales elementos de las redes de distribución de agua y electricidad.

4. Conocer las principales normas de seguridad en el uso de aparatos eléctricos y de gas.

5. Conocer las reglas de conservación energéticacalorífica en un hogar.

6. Enumerar las ventajas de la arquitecturabioclimática.



En un recibo de agua, luz, gas, teléfono… vienentantos apartados que muchas veces nos resultaimposible interpretar correctamente la factura. En esta unidad se muestran diferentes ejemplos de facturas sobre instalaciones.

Competencia social y ciudadana

A la hora de referirnos a las instalaciones de agua,gas, electricidad…, debemos mencionar el consumoy el ahorro. Realmente podemos ahorrar muchaenergía mediante una buena elección de electrodomésticos y las instalaciones en una vivienda. En muchos casos, tal y como se menciona en las últimas páginas de la unidad,

este ahorro no supone la eliminación de ninguna de las comodidades de las que disfrutamos en nuestros hogares; simplemente se trata de aprovechar al máximo los recursos naturales (la luz natural) y reducir gastos innecesarios (aparatos en modo de espera, por ejemplo).


Las nuevas tecnologías han entrado también en el hogar. Un ejemplo, que se menciona en la sección Rincón de la lectura, es la televisióndigital terrestre (TDT). El año 2010 es la fechacorrespondiente al fin de las emisiones analógicas. Es hora, pues, de conocer las características de la transmisión digital de televisión.

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ÍNDICE DE FICHAS1. Las instalaciones en tu hogar Refuerzo

2. Las instalaciones en tu ciudad Refuerzo

3. Gastos en instalaciones Refuerzo

4. Actividades sobre instalaciones Refuerzo

5. Instalación de televisión Ampliaciónen una vivienda

6. Conexión de un cable Ampliacióna una clavija con toma de tierra

7. Más actividades Ampliaciónsobre instalaciones





12. ¿Cómo funcionan Contenidos para las instalaciones de una casa? saber más…

13. Nuevas tecnologías, Contenidos para nuevas instalaciones saber más…

14. La factura eléctrica Contenidos parasaber más…

15. La instalación del agua Contenidos parasaber más…

16. Instalaciones eléctricas Contenidos parasaber más…

17. Grados de electrificación Contenidos para de una vivienda. Calefacción saber más…

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SOLUCIONARIO7Ventajas: no utilizan ninguna limitación de caudalni temperatura, es muy cómodo para la vivienda,ya que no se usan las antiguas bombonas. El su-ministro es las 24 horas, no se tiene que dependerdel suministro por parte de las compañías en for-ma de bombona como se hace todavía en muchí-simas viviendas.

Inconvenientes: es cara la instalación, puesto quese tiene que instalar tuberías hasta todas las vivien-das. Además hay que traerlo a las ciudades a tra-vés de gasoductos. Esto conlleva que su utilizaciónsolo se realice en ciudades y zonas rurales con al-ta densidad de habitantes.

Las calderas tradicionales tenían el problema deque el aire necesario para la combustión se toma-ba del recinto donde se encuentran instaladas. Lacámara de combustión suele estar comunicada conel exterior, generalmente con la cocina, por lo queexiste una muy pequeña posibilidad de que en al-gunas condiciones los productos de combustión re-tornen a la estancia con un riesgo de intoxicación.

Para evitar lo anterior se desarrollaron las calderasestancas. Estas tienen la ventaja de tomar el airedel exterior de la estancia y los gases producidosson expulsados también al anterior. Por tanto, todo el circuito es estanco, sin posibilidad que losgases puedan entrar en contacto con el recinto don-de está ubicada la caldera.

Actividad práctica. Detectar las diferencias entrelos recibos emitidos por diferentes compañías.

Se suele consumir más agua en los meses de ve-rano: se bebe más, se suda más y la ropa se lavamás, por ejemplo. También se riega más.

Actividad práctica. Detectar las diferencias entrelos recibos emitidos por diferentes compañías.

La tarifa nocturna consiste en una doble tarifica-ción.

• Por el día la compañía suministradora incre-mente ligeramente el precio de la energía con-sumida.

• Por la noche el precio cobrado es mucho menor,para incentivar el consumo nocturno.

Viviendas en el norte de Europa: los techos son enforma de triángulo con una fuerte pendiente. Estapendiente se utiliza para que en los meses de in-vierno la lluvia y la nieva caigan rápidamente al sue-lo y que no se produzca una acumulación de nie-ve en el tejado. Además, los techos y las paredesestán fabricados con materiales que produzcan ma-yor aislamiento del frío. Los techos son de color os-curo para absorber mayor calor.

Viviendas en el sur de Europa: las viviendas sue-len tener una última planta, que aunque sea de baja altura, se utiliza para aislar el resto de la vivien-da del calor. Suelen estar pintadas de color blancopara absorber menos calor.

Viviendas en región desértica: son construccionesde muy baja altura, incluso construidas algunoscentímetros por debajo del suelo. Este tipo de cons-trucciones se realizan para aprovechar el viento quesopla; este viento ingresa en las viviendas por unaespecie de sistema de ventilación y tiene ventiladotoda la vivienda. Las viviendas están construidasde materiales que conserven en el interior el mí-nimo frescor que haya.

En cuanto a los rayos solares, en invierno que lle-gan con menor intensidad, inciden con un mayorángulo para aprovecharlos al máximo. Sin embar-go, en verano, cuando los rayos llegan con mu-cha intensidad, inciden con menor ángulo para queel calentamiento de la vivienda sea menor.

Hay grandes ventanales en la fachada sur y nin-guno o muy poco en la zona norte, de este modoacaparemos el sol pasivamente. En invierno se aca-para más para calentar, y en verano, menos paraque el calor no sea tan agobiante.

Vamos a tomar como referencia una vivienda queno tenga mucha antigüedad, aproximadamente nomás de 20 años.

El cuadro general debe tener: un interruptor gene-ral, un diferencial y varios interruptores para cadauno de los circuitos, son los llamados pequeños in-terruptores automáticos (PIA). Suele haber un cir-cuito independiente para los enchufes, iluminación,la nevera, el horno o el aire acondicionado.

Si la vivienda es más antigua, seguramente dispon-ga de un limitador de potencia en el interior. Estelimitador en las viviendas más modernas está fue-ra de la vivienda.

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Se activa cuando el consumo de todos los apara-tos eléctricos y la iluminación superan la potenciaque se tiene contratada con la compañía corres-pondiente.

Al haber tanta distancia entre las centrales eléc-tricas y las viviendas, la teoría nos dice que se per-dería mucha energía en forma de calor. Para queesto no suceda se elevan las tensiones a unos400 000 V aproximadamente y las pérdidas sonmuy pequeñas.

La tensión o voltaje se disminuye a la baja utilizan-do un aparato llamado transformador.

El interruptor diferencial actúa si hay una pérdidade corriente a tierra a través de una persona o unelectrodoméstico. En realidad, el diferencial esta-blece un balance entre la corriente de entrada y dela salida, que deben ser iguales para un buen fun-cionamiento. El interruptor diferencial actúa abrien-do un circuito aproximadamente en 50 ms.

a) Fase, neutro y toma de tierra.

b) Fase: color marrón, gris o negro.Neutro: azul.Toma de tierra: bandas verdes y amarillas.

En Europa, incluida España, la corriente alterna fun-ciona a unos 230 V y 50 Hz.

Sirve para que se corte la corriente de un circuitopor alguna razón. Las razones suelen ser un corto-circuito o que exista un consumo excesivo.

Con esto evitamos que las averías en la instalaciónde una vivienda no sean en toda la vivienda, sinosolo en un circuito. Por ejemplo, que los enchu-fes no funcionen.

El interruptor diferencial tiene un botón para com-probar su funcionamiento (se puede ver en el es-quema que aparece en la página 171 del libro delalumno). Este botón provoca una derivación a tierra.Si la instalación está bien hecha y el interruptor noestá estropeado, la corriente debe cortarse.

El esquema es una respuesta libre para los alum-nos.

Normalmente, los radiadores se colocan debajo delas ventanas porque conseguimos que las pérdidasde calor en las juntas de las ventanas y en los cris-tales sea lo más pequeña posible.

a) El interruptor diferencial crea un balance entrela corriente de entrada y de salida, que en teo-ría deben ser iguales. Si hay un problema enla instalación, se produce una diferencia entrelos dos.

b) El interruptor diferencial abre un circuito en apro-ximadamente 50 ms.

a) No tocarla. Desconectar el interruptor general.

b) Mantener en buen estado los enchufes y las cla-vijas de conexión a la red de los aparatos eléc-tricos. No es recomendable abusar del uso de ladro-nes o bases para enchufe, porque producimosun sobrecalentamiento en ese enchufe.No conectar a la red aparatos que estén moja-dos.No manejar aparatos eléctricos con manos mo-jadas o estando descalzo.

a) Porque así todos los electrodomésticos u otrasbombillas son independientes. Si estuvieran co-nectados en serie, al fundirse una bombilla, seinterrumpiría toda la instalación en la vivienda.

b) Al fundirse una bombilla no funcionaria nadadel resto de la instalación.

La respuesta es libre, pero algunos ejemplos po-drían ser:

Aceites, productos sólidos, pinturas o cualquier ob-jeto que pueda producir un atasco.

Porque si se produce una avería aislamos el pro-blema y el resto de la instalación sigue funcio-nando.

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Instalación Elementos

ElectricidadInterruptor diferencial,enchufes, interruptores.

Agua Llave de paso, sifón, grifo.

GasRejillas, caldera, llave de paso.

CalefacciónRadiadores, tubos deagua, válvulas de purgado.

ComunicacionesMódem, teléfono, líneatelefónica.

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Respuesta libre.

La arquitectura bioclimática es aquella que trata deconseguir el confort térmico en el interior de unavivienda de manera natural, teniendo en cuenta lascondiciones del entorno de la vivienda y el climaque soporta.

a) Reducir el impacto ambiental.

Utilizar energías renovables.

b) Subvenciones por parte de los gobiernos.

Obligar a las grandes constructoras a introducirelementos arquitectónicos que acerquen las nue-vas viviendas a las viviendas bioclimáticas.

Dar una mayor información al público en gene-ral de las ventajas que supone este tipo de vi-viendas.

a) Respuesta libre. La potencia debe indicarse envatios.

b) Respuesta libre. Los alumnos deberán informar-se de la potencia contratada en el recibo de laluz de su casa y hacer un cálculo con los da-tos obtenidos en el apartado a.

Se pueden ver rejillas de ventilación y llaves de paso. Interesa que la caldera está en la terraza, loque supone otro elemento de seguridad.

a) En primer lugar, el alumno tiene que calcular elgas consumido en metros cúbicos simplemen-te mirando el contador del gas antes y despuésde la ducha y anotar las medidas. Estas medi-das, tomadas en metros cúbicos, habrá que pa-sarlos a kilovatios hora, tomando como referen-cia el recibo del gas. Una vez hallado el consumoen kilovatios hora, se calcula el gasto econó-mico.

b) Sabiendo los kilovatios hora simplemente se calcula el precio.

La respuesta es libre, dependiendo de la localidad.El recorrido aproximado será: las aguas residua-les de las viviendas irán a los colectores que haydebajo de las calles, estos colectores llevan el aguaa plantas depuradoras.

Respuesta libre. Los alumnos deberán investigarsobre las características de una línea ADSL y quese haga una comparación entre las distintas com-pañías que ofrecen líneas de este tipo.

Habrá que comparar precios, ancho de banda yotros paquetes promocionales como ofertas de ca-nales de televisión, llamadas, Internet, etc.

Las instalaciones de gas o calefacción tienen queser revisadas por un instalador autorizado un míni-mo de una vez cada cinco años.

La red de televisión por cable permite una calidadde imagen mucho mayor, así como de sonido. Y, este tipo de cableado permite, además de la te-levisión, incluir teléfono o Internet.

Respuesta libre.35

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SOLUCIONARIO7916753 _ 0235-0260.qxd 31/1/08 10:56 Página 240


REFUERZO

LAS INSTALACIONES EN TU HOGAR7 FICHA 1

Ya hemos visto las funcionalidades de las instalaciones. Para conseguirlas, se necesitan una serie de elementos que son los que constituyen las instalaciones en sí. ¿Te has parado a pensar en cuántoscomponentes de las instalaciones de electricidad, agua, gas, etc., hay en tu casa? En la siguienteactividad te ofrecemos una guía para no olvidarte de casi ninguno.

Completa las tablas siguientes contando cuántos de estos elementos hay en tu casa.1

PRACTICA

AGUA

Grifos

Registros

Desagües

Inodoros

Sifones (siempre en forma de «U»)

Llaves de paso

NOTA: No te olvides de revisar las salidas (cuéntalascomo desagües) y entradas (cuéntalas como grifos) de los lavavajillas, las lavadoras y las calderas, así comode las llaves de paso de cada cuarto con agua. En una casa moderna habrá dos llaves de paso por elemento sanitario, una para el agua fría y otra para el agua caliente.

GAS

Quemadores de cocina

Caldera de agua caliente

Llaves de paso

Contadores

Salidas de humos

Caldera

CALEFACCIÓN

Radiadores

Llaves de cierre

Calderas de calefacción

Termostatos

ELECTRICIDAD

Enchufes

Clavijas

Interruptores

Interruptores de control de potencia

Diferencial

Cajas de registro

Bombillas

Puntos de luz

NOTA: Calcula la cantidad de cable que hay en tu casa.Puedes hacer una estimación midiendo desde el registrode cada habitación (es una tapa atornillada cerca deltecho) hasta cada uno de los enchufes y puntos de luz de la misma. Suma luego las distancias desde cadaregistro hasta el interruptor general de la casa. Recuerdaque debes multiplicar el resultado final por dos, ya quehay dos cables, al menos, por cada punto de luz.

COMUNICACIONES

Tomas de teléfono

Tomas de televisión

Antenas parabólicas

Decodificadores

Receptores de televisión

Receptores de radio

Alarmas de seguridad

Módems

Portero automático

Router/tarjetas wifi

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7 REFUERZO

LAS INSTALACIONES EN TU CIUDADFICHA 2

En la ficha anterior has analizado y revisado los elementos que forman parte de las instalaciones en tu hogar. Para que todos estos servicios lleguen a tu casa, deben existir unos proveedores que los transporten. ¿Te has parado a pensar cuántos de ellos atraviesan el subsuelo de tu ciudad?Vamos a verlo.

Debes escoger una calle de tu pueblo o ciudad muy concurrida y céntrica. También servirá una gran plaza. El profesor te indicará una zona adecuada en tu ciudad o en tu barrio.

Debes observar todo el suelo y apuntar cuántas tapas metálicas o registros encuentras de los siguientesdistribuidores de servicios. Revisa con detalle la zona que te asigne el profesor.

2

1

PRACTICA

Ahora levanta la mirada y mira los tejados de las casas.3

Tapas de alcantarillado

Alcantarillas (rejillas)

Entradas de carbón o fuel a las casas

Registros de compañías eléctricas

Registros de compañías de gas

Registros de compañías de agua

Registros de empresas de comunicaciones:

– Nombre de la empresa 1







– Empresas de cable (casi siempre, acabadas en ...TEL)

Tapa de alcantarillado.

Alcantarilla.

Antenas parabólicas.

Antenas de televisión aérea

Antenas parabólicas

Antenas de telefonía móvil

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7 REFUERZO

GASTOS EN INSTALACIONESFICHA 3

En esta práctica vamos a realizar el cálculo del gasto que puede tener una familia en las instalaciones básicas de la vivienda. Para ello vamos a analizar directamente los contadores a los que tenemos acceso.

Tomaremos nota diariamente de las lecturas de los contadores para poder realizar un cálculo del día de la semana en el cual realizamos un gasto mayor o menor. Se tomaran las medidas durante una semana a la misma hora, por ejemplo a las 22:00 horas. Para calcular el gasto de cada día simplemente habrá que realizar la diferencia entre las dos lecturas.

Ejemplo:

Lectura del martes a las 22:00 − lectura del lunes a las 22:00 = consumo del martes

1

CUESTIONES

Rellena las siguientes frases:

El día con un gasto mayor de agua ha sido el .................................................................................................

El día con un gasto menor de agua ha sido el .................................................................................................

El día con un gasto mayor de gas ha sido el ...................................................................................................

El día con un gasto menor de gas ha sido el ...................................................................................................

El día con un gasto mayor de electricidad ha sido el .......................................................................................

El día con un gasto menor de electricidad ha sido el .......................................................................................

Analiza los resultados y explica brevemente las conclusiones sacadas de esta práctica.3

2

Lecturas de cada día de la semana Agua (m3) Gas (m3) Electricidad (kWh)

Domingo 22:00

Lunes 22:00

Gasto lunes

Martes 22:00

Gasto martes

Miércoles 22:00

Gasto miércoles

Jueves 22:00

Gasto jueves

Viernes 22:00

Gasto viernes

Sábado 22:00

Gasto sábado

Domingo 22:00

Gasto domingo

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REFUERZO

ACTIVIDADES SOBRE INSTALACIONES7 FICHA 4

Haz una lista de todas las instalaciones que tienes en tu casa.

Haz una nueva lista de todo lo que puedas encontrar en tu casa que necesite más de una instalación para funcionar. Cita también las instalaciones que necesita.

Relaciona mediante flechas los siguientes elementos con el tipo de instalación que precisa. Puede que alguna necesite más de una instalación.

Diseña un circuito eléctrico para tu habitación en el cual puedas encender y apagar independientemente la luz de tu habitación desde el cabecero de tu cama y desde la puerta de la habitación.

La seguridad en todas las instalaciones de una vivienda es algo básico. Razona si las siguientes afirmaciones son correctas o no. En ambos casos tienes que explicar el porqué.

a) Todos los electrodomésticos necesitan una toma de tierra; por tanto, todos los enchufes de una vivienda deben ser con toma de tierra.

b) Para desconectar los aparatos no es recomendable tirar del cable.

c) No se recomienda tocar cualquier aparato con los pies descalzos y las manos mojadas.

d) No importa tener aparatos eléctricos cerca de la ducha.

e) Si cambiamos una lámpara, no hace falta cortar toda la corriente de la casa.

f) Es necesario tener rejillas de ventilación en las cocinas en las que haya aparatos que funcionen con gas.

g) Si se detecta olor a gas, podemos encender la luz para ver qué sucede.

h) En caso de ausencias prolongadas de la vivienda, no hay que cortar la llave del contador del gas.

Analiza los siguientes elementos e indica si son necesarios o no para tener calefacción en nuestra vivienda:

a) Agua fría. f) Radiadores.

b) Gas. g) Interruptores.

c) Electricidad. h) Llaves.

d) Agua caliente. i) Caldera.

e) Grifos. j) Termostato.

6

5

4

3

2

1

Elemento Instalación

• Nevera

• DVD

• Lámpara

• Caldera

• Ordenador

• Caldera

• Calentador

• Internet

• Válvula de cisterna

• Conmutador

• Contador

Telefonía

Electricidad

Gas

Agua

CUESTIONES

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AMPLIACIÓN

INSTALACIÓN DE TELEVISIÓN EN UNA VIVIENDA7 FICHA 5

A menudo es necesario modificar la instalación del cable coaxial que llega hasta uno o variostelevisores. En esta ficha te enseñamos cómo.

CÓMO PROLONGAR UN CABLE DE ANTENA

Es bastante común que el cable suministrado por el fabricante del televisor o del reproductor de vídeo no alcance hasta la toma de antena situada en la pared de la vivienda, o bien que la habitaciónen la que vamos a instalar un televisor no disponga de toma de antena. En este caso es necesario utilizar un cable para conectar la toma de antena de la vivienda con la del televisor.

En el mercado existen algunos alargadores de dimensiones fijas (2, 3 o 5 metros), pero muchas veces necesitamos prolongar aún másla toma de antena, de manera que hay que elaborar un alargador «a medida». Los materiales que necesitaremos aparecen en el cuadrode la derecha.

Conviene no sobreestimar las dimensiones del cable de antena, pues,cuanto más largo sea, más pérdidas de señal existirán y la calidad de la imagen en el televisor será más deficiente.

Los esquemas muestran cómo se elabora el alargador:

PROCEDIMIENTO

CÓMO CONECTAR MÁS DE UN TELEVISOR A UN REPRODUCTOR DE VÍDEO

En este caso necesitamos una clavija múltiple de antena, con conexiones en las que acoplaremos los siguienteselementos, tal y como se muestra en el esquema de la izquierda:

• La salida de antena del reproductor de vídeo.

• La entrada de antena de cada uno de los dos televisores.

Esta clavija también puede conectarse directamente en uno de los televisores. Así evitaremos usar otro cablecoaxial para él.

Materiales

• Una clavija de antena de tipomacho.

• Una clavija de antena de tipohembra.

• Cable de antena coaxial de la longitud adecuada.Para conocer la longitudnecesaria hay que teneren cuenta las curvasque seguirá el cable.

• Grapas, canaleta, etc., para fijar el cable a la pared o al suelo si es necesario.

Se quita la tapa a las clavijas y se sitúa el cable bajo el tornillo.

1 Se conecta el extremo del hilo central y se aprieta el tornillo.

2 Se sujeta la parte trasera del cable a cada clavija y se coloca la tapa.

3

Salidadel vídeo

A un televisor

H: Hembra

M: Macho

A un televisor

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AMPLIACIÓN

CONEXIÓN DE UN CABLE A UNA CLAVIJA CON TOMA DE TIERRA7 FICHA 6

Hoy día, muchos de los aparatos de nuestro hogar disponen ya de toma de tierra, para evitar posibles electrocuciones y pérdidas de electricidad por los chasis de los equipos. Al estar la toma de tierra conectada al chasis, cualquier contacto accidental de uno de los polos con la estructura metálica enviaría la corriente a tierra, sin electrocutar a la persona que lo esté tocando. Vamos a ver cómo se conecta un cable a una clavija con toma de tierra.

Afloja el tornillo que une las dos partes de la clavija.

Pon el cable sobre la clavija abierta. Calcula que el extremo de los cables ha de doblarse un poco para introducirse en las patillas (o espigas) de la clavija. Por otro lado, la parte posterior del cable debe quedar sin pelar para que la prensa del cable apoye firmemente sobre él y evite que, al tirar del cable, puedan soltarse los contactos interiores.

Una vez cortada la funda que engloba a los tres cables interiores, vuelve a ponerla sobre la clavija, para comprobar de nuevo que la dimensión de los cables es la correcta.

3

2

1

PROCEDIMIENTO

Pela los conductores lo justo para que entre el hilo de cobre dentro de los agujerosde las espigas. No deben estar tan pocopelados como para que entre plástico en estos canales, ni con tan poco aislantecomo para que el cable de cobre peladoquede al aire dentro de la clavija.

El cable verde y amarillo corresponde a la toma de tierra. Debe conectarse a la guía intermedia, la que no estáconectada a ninguna patilla. Fíjate en que su longitud debe ser menor que la de los otros dos cables.

5

4

El cable negro y el azul pueden atornillarse a cualquiera de las otras dos espigas.

Aprieta los tornillos de las tres espigas de forma que atrapen el conductor de cobre de cada cable. Tira suavemente de ellos para comprobar que la fijación es sólida.

Aprieta la prensa del cable sobre el forro del cable completo. Comprueba que la presa es firme tirando con suavidad.

Une las dos partes de la clavija y apriétalas con su tornillo.9

8

7

6

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Rellena la siguiente tabla con las instalaciones que tienes en tu casa, las empresas que lo distribuyen y otras empresas que también puedan distribuir el mismo servicio.

1

Haz un dibujo en planta de la cocina de tu casa. Señala la instalación de agua que hay. Para representar las tuberías que llegan a cada punto se pueden utilizar rotuladores azules (agua fría) y rojos (agua caliente).Recuerda que en algunos puntos necesitarás únicamente agua fría, pero otros necesitarán caliente y fría.

Realiza un esquema eléctrico del salón de tu casa. En él debes incluir:

• Tres enchufes.

• Una lámpara que tiene ocho bombillas, pero que si queremos podemos encender cuatro o si queremos las ocho.

• Además tendremos dos luces situadas en las paredes, que serán independientes de la lámpara anterior.

Analiza el siguiente circuito eléctrico correspondiente a una habitación y explica el funcionamiento de todos los elementos.

4

3

2


AMPLIACIÓN

MÁS ACTIVIDADES SOBRE INSTALACIONES7 FICHA 7

Instalación Empresa que lo distribuye Otras empresas distribuidoras

Agua

Gas

Electricidad

Teléfono

Internet

Televisión por cable

7CUESTIONES

Corriente alterna

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AMPLIACIÓN7 FICHA 8

EN LA RED

Notas

SISTEMAS DE CALEFACCIÓNhttp://www.consumer.es/economia-domestica/servivios-y-hogar/2005/01/10/140179.php

En esta página aparece una infografíasobre un sistema de calefacción. Se puede observar un sistema de caldera con radiadores de agua.

VIVIENDA BIOCLIMÁTICAhttp://www.consumer.es/medio-ambiente/urbano/2003/03/18/140046.php

Página web que muestra una infografía sobre las viviendabioclimática.

CASA DOMÓTICAhttp://www.consumer.es/economia-domestica/servivios-y-hogar/2005/01/17/140183.php

Contiene información sobre la integración de los sistemas en una casa domótica.

PROGRAMAS EDUCATIVOS ELECTRICIDADhttp://www.unesa.net/unesa/html/ pro-gramaeducativo/experienciasmilcaras.htm

En esta página podemos encontrarunidades didácticas de muy distintostipos sobre la electricidad,transformación, circuitos, etc.

BANCO DE IMÁGENES INSTALACIONEShttp://bancoimagenes.cnice.mec.es

Página web en la cual se puedenencontrar multitud de imágenes sobre todos los tipos de instalacionesen las viviendas.

INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN VIVIENDAShttp://portaleso.homelinux.com

Desde esta dirección (materia:Tecnología) podemos acceder a unidades didácticas sobresimbología eléctrica, instalacioneseléctricas en viviendas,presentaciones multimedia y diversas prácticas.

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EVALUACIÓN



7

Cita los componentes más importantes que existenen el cuadro eléctrico de una vivienda, explican-do brevemente para qué se utilizan cada uno deellos.

Explica qué es la siguiente fotografía e indica suscomponentes más importantes.

Realiza un análisis indicando el camino que reco-rre el agua de los pantanos desde que sale de elloshasta los ríos, pasando por las viviendas.

Realiza un dibujo en planta de un cuarto de baño, en el cual tienes que incluir un lavabo, un bidé, una taza y un plato de ducha. Posteriormen-te dibuja un esquema del circuito de agua utilizan-do el color azul para el agua fría y el color rojo para el agua caliente.

Cita tres medidas de precaución que tendrías querespetar en una vivienda que utiliza gas natural enla cocina.

Rellena la siguiente tabla marcando en qué tipo deinstalación se utilizan cada uno de los elementoscitados:

6

5

4

3

2

1

Elemento Electricidad Agua Gas Calefacción Comunicaciones

Cable coaxial

Ordenador

Serpentín

Llave de paso

Conector

Termostato

Interruptor

Radiador

Antena

Caldera

Cable

ICP

Butano

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EVALUACIÓN

¿Qué elementos se utilizan en el circuito de distri-bución de agua?

a) Grifos, interruptores y sifones.

b) Grifos, cisternas y sifones.

c) Grifos, interruptores y cisternas.

d) Calderas y grifos.

¿Qué gases se utilizan habitualmente en Españacomo combustible?

a) Butano, propano y gas natural.

b) Butano, metano y gas natural.

c) Propano, metano y gas natural.

d) Gasolina y propano.

La caldera de la calefacción puede ser:

a) Individual, colectiva o centralizada.

b) Individual, colectiva o comunitaria.

c) Individual, centralizada o comunitaria.

d) Solo individual.

Algunos aislantes que se utilizan térmicamente son:

a) Lana de vidrio, poliestireno y tela asfáltica.

b) Lana de vidrio, poliestireno y ladrillo.

c) Poliestireno, tela asfáltica y ladrillo.

d) Papel de aluminio y poliestireno.

Para regular la temperatura de una vivienda se utiliza:

a) Una caldera.

b) Un calentador.

c) Un termostato.

d) Un sensor térmico unido a un sensor de luz.

¿Qué tipo de comunicaciones tienen más futuro atu juicio?

a) Comunicación por satélite.

b) Comunicación por antena convencional.

c) Comunicación por radio.

d) Comunicaciones mediante videollamada.

En los recibos de las distintas instalaciones que te-nemos en nuestra vivienda, ¿cuáles tienen, en ge-neral, una cuota fija?

a) Teléfono y gas.

b) Ninguno.

c) Gas y luz.

d) Todos.

¿Qué es la arquitectura bioclimática?

a) Es arquitectura moderna.

b) Es arquitectura climatizada.

c) Es arquitectura que trata de conseguir elconfort interior de una vivienda de maneranatural.

d) Aquella que se emplea en los países fríoscon el objetivo de aprovechar todo el calordisponible en el ambiente.

¿Qué ventajas tiene una vivienda bioclimática?

a) Gasta más energía.

b) Contamina más.

c) Es menos cara.

d) Los edificios resultan más atractivos.

¿Qué es la domótica?

a) Es una aplicación doméstica del control porordenador.

b) Es una forma de programar.

c) Es una forma de construir.

d) Es el control automático mediante robots.

En una red inalámbrica utilizada en una vivienda:

a) Todos los dispositivos que se conectan a lared lo hacen mediante un cable.

b) No se pueden conectar a la red dispositivosque tengan un cable.

c) En general, se pueden conectar dos tiposde dispositivos: inalámbricos y cableados.

d) No se puede conectar a la red ningún apa-rato que no tenga cables de fibra óptica.

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

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SOLUCIONES1 FICHA 11


EVALUACIÓN7

• Interruptor de control de potencia (ICP): limita elconsumo total máximo de la vivienda.

• Interruptor diferencial (ID): se encarga de la pro-tección de las personas ante posibles descargas.

• Interruptor general automático (IGA): vigila quela intensidad que pasa por los circuitos de la vi-vienda no sobrepase un cierto límite.

• Pequeños interruptores automáticos (PIA) o dis-positivos de corte (C): son dispositivos que cor-tan solo un circuito de la vivienda.

Pantanos, tuberías de gran caudal, potabilizadoras,circuito de agua potable, contador, tuberías interio-res de la vivienda, desagües, bajante de aguas su-cias, red de alcantarillado, depuradoras y ríos.

Respuesta libre. Aproximadamente tiene que apa-recer una imagen como la de la página 172 del librodel alumno, pero el dibujo tiene que ser solo del cuar-to de baño. Para el esquema del circuito de agua:será una línea azul (agua fría) que llegará a todos lossaneamientos y una línea de color rojo (agua calien-te) que llegará a todos los elementos excepto a la ta-za que no llega agua caliente.

• Es necesario tener rejillas de ventilación en cual-quier lugar en el que haya algún aparato que fun-cione con gas natural o que haya tubos.

• Se deben realizar revisiones periódicas, que nor-malmente se harán por personal autorizado dela compañía que distribuye el gas.

• En caso de cualquier duda de pérdida por suolor, cerrar inmediatamente la llave de paso deentrada a la vivienda y llamar a un especialista.

Respuesta:6

5

4

3

2

1

Elemento Electricidad Agua Gas Calefacción Comunicaciones

Cable coaxial ✓

Ordenador ✓ ✓

Serpentín ✓

Llave de paso ✓ ✓ ✓

Conector ✓ ✓

Termostato ✓

Interruptor ✓

Radiador ✓

Antena ✓

Caldera ✓

Cable ✓ ✓

ICP ✓

Butano ✓

Al cuarto de contadores o al armario comunitario de control eléctrico

A

B

C Interruptores

automáticos parciales

A los circuitosde la vivienda

Al cuarto decontadores

b; a; c; a; c; a; b; c; c; a; b.1110987654321

AUTOEVALUACIÓN

EVALUACIÓN

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¿CÓMO FUNCIONAN LAS INSTALACIONES DE UNA CASA? (I)FICHA 12

Interpretar esquemas.

• Observa el esquema y rotula los distintos elementos que conforman la instalación de agua de una vivienda a partir de la lista.

Entrada de agua.

Llave de paso.

Desagüe.

Desagüe general.

Alcantarilla.

Calentador de agua.

Contador de agua.

• ¿Por qué los electrodomésticos que utilizan agua (lavadoras, lavavajillas) disponen de dos tuberías diferentes para el agua?

• Rotula ahora los elementos presentes en la instalación de gas.

Tubería general de gas.

Llave general.

Contador de gas.

Llave parcial.

Rejillas de ventilación.

Caldera mixta (calefacción y agua caliente).

Cocina de gas.

• ¿Qué importancia tienen las rejillas de ventilación en una instalación de gas?

• Explica ahora el funcionamiento de un sistema de calefacción eléctrico con acumuladores de tarifa nocturna. Rotula el esquema.

Acumuladores cerámicos de energía.

Entrada de aire frío.

Salida de aire caliente.

Resistencias que se calientan al paso de la corriente eléctrica.

Botones para controlar la cantidad de energía acumulada y el ritmo de descarga de calor durante el día.

• ¿Cuál es la principal ventaja de este sistema de calefacción?

1


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• Completa ahora el esquema correspondiente a la instalación de calefacción por agua caliente. En estecaso, el combustible puede variar: gas, carbón…

Entrada de agua fría a la caldera.

Salida de agua caliente sanitaria.

Salida de agua caliente para el sistema de calefacción.

Llave de paso del gas. (En instalaciones que utilizan el gas como combustible.)

Bomba de agua.

Distribución de agua caliente por toda la vivienda.

Salida de humos al exterior.

Botones de control de la caldera (presión del agua, encendido y apagado, regulación de la temperatura del agua caliente sanitaria, etc.).

• ¿Por qué es importante realizar revisiones periódicas de la caldera en un sistema de calefacción?

• Completa ahora el esquema correspondiente a la instalación eléctrica de una vivienda. Observa la gran cantidad de cables que recorren todas las estancias.

Acometida (viene desde el exterior de la vivienda).

Cuadro de mando y protección.

Derivaciones.

Circuitos independientes de abastecimiento para las distintas estancias de la vivienda.

Caja de distribución.

Electrodoméstico.

Interruptor.

Toma de corriente para electrodomésticos.

• ¿Qué utilidad tiene emplear circuitos independientes para las diferentes zonas de la vivienda? ¿Qué ocurriría en caso de avería si solo disponemos de un circuito para toda la vivienda?

• ¿Dónde se encuentra el interruptor general automático?

• ¿Dónde se encuentra el diferencial? ¿Cuál es la utilidad de este en una instalación eléctrica?

• ¿Qué elemento mide el consumo eléctrico de una vivienda? Indica dónde se encuentra este elemento:

En una vivienda unifamiliar (tipo chalet, por ejemplo).

En un bloque de viviendas.


¿CÓMO FUNCIONAN LAS INSTALACIONES DE UNA CASA? (II)FICHA 12


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NUEVAS TECNOLOGÍAS, NUEVAS INSTALACIONES (I)FICHA 137

Interpretar un texto. Lee el texto y contesta.

• ¿Cuál es el tema principal tratado en el texto?

• ¿Cuáles son los principales apartados en los que podrías dividir el texto? ¿De qué tipo de instalaciones habla?

• A partir del texto, elabora un cuadro con las indicaciones más relevantes para cada tipo de instalación (anota tres o cuatro comentarios para cada una).

Instalación telefónica.

Instalación para un sistema de sonido de «cine en casa».

Instalación de televisión vía satélite.

Instalación necesaria para conectar un ordenador a Internet.

• Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas.

Sin una instalación especial, cuando usamos Internet no podemos utilizar el teléfono.

La señal de una antena parabólica puede distribuirse por un cable coaxial a todos los vecinos.

Al usar un cable «alargador» para la antena de televisión, cuanto más largo sea el cable, mejor.

Para ver una película desde un reproductor de vídeo en un televisor no es necesario disponer de conexión de antena de televisión.

1

La llegada del teléfono, la televisión e Internet a los hoga-res ha creado una nueva demanda en lo que respecta a lasinstalaciones técnicas de las viviendas.

En el caso de la televisión, la señal viaja desde el emisorhasta la antena receptora (comunitaria en el caso de blo-ques de viviendas). Luego hay que distribuir la señal has-ta cada vivienda.

Si disponemos de varios televisores que funcionen simul-táneamente, es interesante acoplar algún amplificador dela señal justo en la toma de antena de televisión de la vi-vienda. Por otra parte, si hemos de prolongar el cable deantena, no conviene excedernos en la longitud, puesto quepor cada metro de antena se pierde algo de señal.

En el caso de las antenas parabólicas, nuevamente hayque llevar la señal desde la antena hasta el interior de lavivienda. En el caso de las antenas parabólicas «comu-nitarias», la señal se distribuye luego por la instalación deantena del edificio. En el caso de las individuales, la se-ñal debe dirigirse directamente desde el exterior hasta elaparato de vídeo, el televisor, un decodificador de señal(en el caso de televisión digital terrestre, por ejemplo).

En el caso del teléfono, el problema de una sola toma se puede solucionar, por ejemplo, utilizando apara-tos que, a partir de una sola toma, ofrecen varios termina-les inalámbricos que pueden distribuirse por la vivienda.

Si hemos de emplear el ordenador y no contratamos nin-guna línea especial, no podremos hablar por teléfono y es-tar conectados a Internet simultáneamente. En este caso,sin embargo, resulta útil conectar un duplicador para

poder tener enchufados (aunque no funcionando simultá-neamente) el teléfono y el módem a la línea telefónica.

La mejor solución es contratar una línea especial para In-ternet, utilizando fibra óptica en lugar de cobre para los cables que transmiten los datos, con lo cual mejorará nota-blemente la velocidad a la que recibimos y enviamos datosy, además, podremos emplear el teléfono al mismo tiem-po que navegamos por Internet.

Desafortunadamente, muchos constructores parecen nopercatarse de esta nueva necesidad. Resulta habitual ob-servar viviendas nuevas que solo disponen de toma de te-levisión o de teléfono en una o dos estancias de la vivien-da. En este caso, para utilizar un ordenador conectado aInternet existen varias opciones:

– Trasladar el ordenador hasta el salón.

– Prolongar la instalación telefónica hasta la oficina do-méstica. En este caso, sin embargo, surgen dificultades(no es grato tener cable telefónico sobre el rodapié).

– Usar una red inalámbrica.

La mejor solución, sin duda alguna, sería realizar este tipo de instalaciones antes de habitar la vivienda. Y másteniendo en cuenta que el coste añadido es mínimo.

Y finalmente, también podemos hablar del cableado nece-sario para disponer de un sistema de sonido para los sis-temas de cine en casa con seis canales de audio indepen-dientes. En este caso hay que llevar cable desde el receptorde sonido o el equipo de música hasta los altavoces, al-gunos de los cuales se sitúan a espaldas del espectador.


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NUEVAS TECNOLOGÍAS, NUEVAS INSTALACIONES (II)FICHA 13

Interpretar esquemas sobre la conexión existente entre diferentes aparatos de audio y vídeo.

• Observa el esquema sobre las conexiones entre un televisor, un reproductor de vídeo estéreo y un equipo de música.

¿Cuál es la conexión existente entre el reproductor de vídeo y el televisor?

¿Y entre el reproductor de vídeo y el equipo de música?

¿Cuántas entradas de audio debe tener el equipo de música para realizar el montaje indicado en la figura?

• Observa ahora las conexiones existentes al utilizar un sistema de televisión con antena parabólica.

A partir del esquema, ¿podrías decir si el reproductor de vídeo recibe señal procedente del terminal conectado a la antena parabólica?

¿Podrá grabar la señal recibida por la antena parabólica del satélite?

¿Por qué es interesante conectar directamente el terminal con el televisor, si ya están conectados a través del vídeo?

• Observa el esquema de un equipo de cine en casa.

¿Cuántos altavoces se conectan al receptor de sonido?

¿Podría verse la señal del DVD en el televisor sin conectar este a la toma de antena del edificio? Justifica tu respuesta.

¿Puede escucharse el sonido «panorámico» de una película en formato DVD sin tener encendido el receptor de audio? Justifica tu respuesta.

2

7

Televisorcon TDT

Altavoz

Altavoces:5 satélites

�

1 subwoofer

Altavoz

Equipo de música

Televisorcon TDT

Vídeo, grabador de DVD Antena

Red eléctrica

HDMI oEuroconector

CoaxialCoaxial

Audio estéreo

Audio estéreo

Antena

Audio estéreo

Audio digital

Audio estéreoHDMI oEuroconector

Coaxial

S-VHS

DVD

Receptor de sonido

Red eléctrica

Televisorcon TDT

Grabador de DVD

Parabólica

Antena

Euroconector

Euroconectoro HDMI

Coaxial

Coaxial

Coaxial

Terminal

Red eléctrica

Euroconector


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Para realizar el cálculo de la factura se puede rellenar la siguiente tabla:

NOTA: Valores tomados de una factura de una compañía eléctrica en julio de 2007.

2

Concepto Cálculo Euros

Potencia contratada 3,3 kW × 2 meses ×× 1,581 887 €/kW/mes

10,44

Energía consumida A × 0,089 868 €/kWh B

Total C = 10,44 + B

Impuesto sobre electricidad C × 4,864 % × 1,05113 D

Alquiler contador 2 meses × 0,57 €/mes 1,14

Total E = 10,44 + B + D + 1,14

IVA 16 % E F

TOTAL FACTURA: E + F



LA FACTURA ELÉCTRICAFICHA 147

Elemento de consumo

Potencia consumida(Wh)

Potencia consumidadiaria (kWh)

Potencia consumidaen 60 días (kWh)

5 lámparas de 60 W

1 lámpara de 200 W

Frigorífico de 200 W

Lavadora de 1200 W

Microondas de 700 W

Televisor de 300 W

Ordenador de 400 W

TOTAL: A

El consumo eléctrico en una vivienda viene dado por:

• 5 lámparas de 60 W cada una (tres horas diarias). • Microondas de 700 W (1/2 hora diaria).

• 1 lámpara de 200 W (cuatro horas diarias). • Televisión de 300 W (2 horas diarias).

• Frigorífico de 200 W (24 horas). • Ordenador de 400 W (5 horas diarias).

• Lavadora de 1200 W (2 horas diarias).

Para calcular la factura hay que tener en cuenta los siguientes datos:

• Las facturas de electricidad son bimensuales (60 días).

• Hay dos gastos fijos: la potencia contratada y el alquiler del contador.

• Hay un impuesto que se calcula sobre el valor de la potencia contratada más la energía consumida.

• Hay que añadirle el 16 % de IVA.

Para realizar el cálculo de la potencia consumida en la vivienda se puede rellenar la siguiente tabla:1

CUESTIONES


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El sistema de agua en las viviendas es un circuito lineal de tuberías en las que el agua está sometida a presión, de modo que, al abrir cualquier válvula final, el líquido fluye hacia el exterior.

Los circuitos de agua en las viviendas son abiertos, es decir,tienen una salida al final y una sola vía de llegada del agua.En una vivienda doméstica tenemos dos tipos de circuitos:circuito de agua fría y circuito de agua caliente. Los circuitosde agua fría se suelen representar con una línea de colorazul con flechas que indican el sentido de circulación del agua; y los de agua caliente, con una línea roja.

Componentes básicos:

• Contador. Suele estar situado a la entrada de la vivienda o en la cocina, su lectura permite conocer el gasto de agua efectuado por ella, y, por tanto, el pago de la factura. El contador no es propiedad del dueño de la vivienda, suele pertenecer a la compañía suministradora del agua.

• Válvulas de corte. Son llaves que permiten interrumpir la corriente del agua y aislar distintas zonas del circuito.

• Tuberías. Son de cobre o PVC y tienen distintos diámetros dependiendo del caudal que tengan que llevar. Es el lugar por donde suele circular el agua.

• Desagües. Es un sistema de evacuación de aguas que, junto con las recogidas cuando llueve, van a parar al sistema de alcantarillado. Los aparatos deben poseer, además, un sistema que impida el paso de los malosolores desde los desagües; normalmente se utilizan sifones individuales o un bote sinfónico general.

Circuito de agua calienteEs igual que el circuito de agua fría, pero con la particularidad que anteriormente pasa por un elemento calefactor,que suele ser un calentador, un termo o una caldera. Cada vez se usa más la energía solar para calentar el agua.

• Calderas. Para calentar el agua utilizan combustibles gaseosos como butano, propano o gas natural, o líquidoscomo el gasóleo.

• Calentadores o termos eléctricos. El agua se calienta en un depósito mediante una resistencia eléctrica. La capacidad del depósito determina la cantidad de agua disponible.

• Calentamiento por energía solar. El agua circula por unos paneles solares situados en el exterior que absorben la energía calorífica del sol. Normalmente consta también de un calentador eléctrico para los meses de menosinsolación. Es un método ecológicamente ideal, dado que no consume combustibles sólidos y no contamina.

CIRCUITOS INTERIORES

CIRCUITO DE AGUA


LA INSTALACIÓN DEL AGUA7 FICHA 15

Escribe el recorrido que realiza el agua desde el embalse hasta que llega a nuestra vivienda.

¿Qué es una instalación de fontanería?

Una de las principales características de una instalación de fontanería es la estanqueidad. ¿Qué es la estanqueidad?

La presión de servicio de la red de distribución puede ser de dos tipos. Señálalos y escribe los elementos que hay que instalar en cada una.

¿Qué es la red de saneamiento?5

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CUESTIONES


Grifo Agua fría

Aguacaliente

Desagües

Válvula de corte

Tuberías

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INSTALACIONES ELÉCTRICASFICHA 16

En los siguientes esquemas podremos ver distintos tipos de instalaciones, desde un punto de luz simple a una luz conmutada. Observa los circuitos.

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Tipo de instalación Estancias en las que se encuentra instalado

Punto de luz

Punto de luz conmutado

Punto de luz con más de un receptor

Timbre

Fluorescente

Punto de luz conmutado desde tres puntos

Toma de corriente

Toma de corriente con interruptor

Toma de corriente con toma de tierra

Rellena la siguiente tabla investigando el tipo de instalación que tienes en cada estancia de tu casa:1

Iintenta dibujar el esquema de todos los tipos de instalaciones que tengas en tu habitación.

CUESTIONES

Punto de luz. Punto de luz conmutado 1. Punto de luz conmutado 2.

Punto de luz con más de un receptor (dos o más lámparas).

Timbre. Fluorescente. (C: cebador).

Punto de luz conmutado desde tres puntos. Toma de corriente.


Fase

Neutro

Fase

Neutro

Fase

Neutro

Fase

Neutro

Fase

Neutro

Fase

Neutro

Fase

Neutro

Timbre

Fase

Neutro

C

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GRADOS DE ELECTRIFICACIÓN DE UNA VIVIENDA. CALEFACCIÓN7 FICHA 17

Debido a que no todos los circuitos o instalaciones eléctricas son iguales, hay establecidos una serie de grados de electrificación que, sobre todo, tienen en cuenta la potencia instalada y la superficie de la vivienda.

Los dos tipos de calefacción más utilizados son la calefacción eléctrica y la calefacción por agua caliente.

• La calefacción eléctrica consiste en radiadores que en su interior tienen resistencias que se calientan por medio de la electricidad y desprenden calor.

• La calefacción por agua consiste en transportar un fluido, habitualmente agua, por tuberías que recorren la vivienda hasta llegar a los radiadores, que desprenden el calor del agua caliente al ambiente.

Los componentes básicos de un circuito de calefacción por agua caliente son los siguientes:

• Caldera: calienta el agua y consigue moverla para que circule.

• Tuberías: por ellas circula el agua. Unas llevan el agua caliente y otras el agua fría que regresa a la caldera.

• Radiadores: se encargan de ceder el calor al ambiente. Una vez cedido ese calor el agua se enfría y vuelve a la caldera para ser calentado otra vez.

CIRCUITOS DE CALEFACCIÓN

GradoSuperficie

en m2Potenciainstalada

Componentes instalados

MínimaHasta 80 m2

3000 W • Un circuito de puntos fijos de luz y tomas de corriente para alumbrado.

• Un circuito de tomas de corriente para otro tipo de usos.

Media

Hasta 150 m2

5000 W • Un circuito de puntos fijos de luz y tomas de corriente para alumbrado.

• Un circuito destinado a lavadora, calentador de agua o secadora.

• Un circuito para la cocina.

• Un circuito de tomas de corriente para otro tipo de usos.

Elevada

Hasta 200 m2

8000 W • Dos circuitos de puntos fijos de luz y tomas de corriente para alumbrado.

• Un circuito destinado a lavadora, calentador de agua o secadora.

• Un circuito para la cocina.

• Dos circuitos de tomas de corriente para otro tipo de usos.

EspecialSuperior a 8000 W

• Todos los circuitos del grado de electrificación elevada.

• Instalaciones de calefacción o de aire acondicionado de gran potencia.

Averigua qué grado de electrificación tienes en tu casa. ¿Qué faltaría para tener un grado de electrificaciónmayor? ¿Qué le sobraría para tener un grado de electrificación menor?

Realiza un croquis de tu casa situando dónde está la caldera y los radiadores.

¿Cómo se puede controlar la temperatura en una vivienda?

Cita algunas medidas que tomarías en tu vivienda para ahorrar en el consumo de combustible para la calefacción.4

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CUESTIONES


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Notas

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8 Historia de la tecnología

• Asociar la evolución de las personas con la continuabúsqueda de mejores medios y productos técnicos.

• Entender la historia técnica de las personas como una continua lucha por la mejora y adaptación a su entorno con el fin de mejorar su calidad de vida.

• Diferenciar cronológicamente los distintos períodos de evolución técnica, así como reconocerlas características y situaciones de los mismos.

• Asociar el impacto de grandes invenciones con la aparición de nuevos períodos técnicos.

• Entender las necesidades originales en cada períodotécnico y saber argumentar los factores que propiciaron dichos cambios.

• Conocer los principales hitos tecnológicos de la historia.

• Aprender a relacionar inventos clave con nuestra actividad cotidiana.

OBJETIVOS

MAPA DE CONTENIDOS

Prehistoria

• trabajo con piedras

• trabajo con metales

• elaboración de armas de caza

• fuego

• agricultura

• ganadería

Edad Antigua

• metalurgia

• escritura

• dinero

• rueda

• máquinas con engranajes

Edad Moderna y siglo XIX

• desarrollo eléctrico

• máquinastérmicas

• máquina de vapor

• fotografías

• motor eléctrico

• telégrafo

Edad Media

• rotación de cultivos

• molino de viento

• reloj mecánico

• pólvora

• imprenta

Siglos XX y XXI

• industria química: plásticos, abonos…

• electrodomésticos

• cultura del ocio

• comunicaciones globales

• avión

• ordenadorpersonal

• satélites artificiales

• CD, DVD

• Internet

HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA

avancessignificativos

inventos y descubrimientos

clave

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• Hitos técnicos en la historia del ser humano. Los períodos de la historia desde el puntode vista tecnológico.

• La Prehistoria. El descubrimiento del fuego. Cronología de la ciencia y la técnica en este período.

• La Edad Antigua. El aprovechamiento de la rueda. Cronología de la ciencia y la técnicaen este período.

• La Edad Media. La imprenta. Cronología de la ciencia y la técnica en este período.

• Los siglos XX y XXI. El ordenador personal e Internet. Cronología de la ciencia y la técnicaen ese período.

• El impacto social de la tecnología: revolución industrial y revolución electrónica.

• Cronología de inventos «modernos»: de la máquina de vapor al DVD.

• Interpretar esquemas, tablas y líneas cronológicas que muestran la aparición de nuevosobjetos o invenciones.

• Analizar y comparar objetos antiguos con los mismos objetos evolucionados en el tiempo.

• Actitud crítica ante el impacto social y medioambiental debido a la actividad industrialdel ser humano.

• Asociación de la idea de que una evolución técnica equilibrada con el entorno del serhumano mejora sus condiciones de vida.

CONCEPTOS


ACTITUDES

CONTENIDOS


1. Educación para la convivencia.La historia nos revela multitud de ejemplos de discriminación por razones de sexo, clase social, raza…, y aún hoy día estos ejemplos se siguen repitiendo. Respecto a los comportamientos de la sociedad actual,conviene incidir en la detección de aquellos aspectos que puedan acarrear injusticias. Por tanto, en esta unidad se ha de impulsar la consolidación de formas de vida más justas mediante el avance de los mediosal alcance de las personas, así como la potenciación de la tolerancia y el respeto por las diferencias individuales que tienen su origen en características corporales, diferencias físicas, formas de vida, etc.

Se ha de incidir también en aspectos como el interés por estar bien informado, de forma que se mantenga una actitud crítica ante las necesidades de consumo que la industria genera. Por otra parte, se ha de manteneren todo momento una postura crítica frente a la división social y sexual en el trabajo y en las diversasprofesiones, tolerando y valorando positivamente cualquier tipo de diversidad de opinión ante cuestiones tanto técnicas como relativas al mundo actual.

2. Educación medioambiental.Uno de los inconvenientes del desarrollo tecnológico es la contaminación medioambiental. Además, para muchas personas la contaminación es algo ligado a la ciencia y la tecnología. No les falta razón. Desde la primera revolución industrial, provocada por la aparición de la máquina de vapor, hasta nuestros días,los daños causados a bosques, montañas, lagos, etc., no han dejado de crecer. Solamente desde hace unas décadas se presta cierta atención desde las administraciones, los medios de comunicación y el público en general a los daños medioambientales causados por determinadas actividades industriales. Pero la contaminación sigue en aumento, incluso en países en vías de desarrollo que, económicamentehablando, no pueden dedicar muchos recursos para lograr un desarrollo sostenible, en armonía con la naturaleza.


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1. Relacionar la evolución de la tecnología con la historia de la humanidad.

2. Identificar los principales avances técnicos ocurridosa lo largo de la historia.

3. Explicar cuáles han sido las consecuencias socialesy económicas derivadas de la aparición de algunosinventos clave: la máquina de vapor, el ordenadorpersonal, el automóvil o Internet, por ejemplo.

4. Explicar cuáles son los problemas medioambientalesderivados de la actividad tecnológica. Clasificarlosteniendo en cuenta:• Problemas globales del planeta.• Problemas nacionales.• Problemas locales.

5. Relacionar inventos clave con nuestra actividadcotidiana.



La diferencia básica entre las personas y algunasespecies de animales es el lenguaje. En este sentido,la ilustración inicial de escritura jeroglífica debe servirpara mostrar la importancia de la comunicación de cara al avance tecnológico. Si no somos capaces de transmitir nuestros conocimientos, el avance serámuchísimo más lento.


En las últimas décadas, los avances en computacióny en comunicaciones han transformado el mundo en que vivimos, tal y como sucedió con la apariciónde la máquina de vapor hace unos siglos.

Los ciudadanos del siglo XXI deben estar preparadospara aprovechar estos avances.

Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico

Los avances tecnológicos han tenido un precio para la humanidad: nuestro planeta se estácontaminando, sobre todo debido a las actividades

humanas. La obtención de energía, el transporte, la industria… generan residuos que alteran la composición del suelo, el agua o la atmósfera.

Los avances tecnológicos deben ir encaminados,pues a mejorar la eficiencia de los dispositivoscontaminantes, al diseño de filtros y demás medidasque reduzcan la contaminación y a la creación de nuevas técnicas que nos permitan disfrutar de los avances tecnológicos sin estropear el planeta.

Competencia para aprender a aprenderLa tecnología es una rama del saber en constanteevolución. Muchas ramas de ella, como la computación o las comunicaciones, están en una fase de continuo desarrollo, con avancesnotables en periodos de años o incluso meses.

En este sentido, el ciudadano moderno debe sercapaz de adquirir conocimientos por sí mismo.Internet es el máximo exponente de las posibilidadesmodernas en este sentido, con ingentes cantidadesde información.

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ÍNDICE DE FICHAS1. Leonardo da Vinci Refuerzo

2. Inventos Refuerzo

3. Aportaciones Ampliaciónde Leonardo da Vinci





8. ¿Cómo ha afectado la tecnología Contenidos para al medio ambiente? saber más…

9. ¿Cómo puede ayudar Contenidos para la tecnología a solucionar saber más…problemas medioambientales?

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SOLUCIONARIO8Se utilizaban piedras que se hacían chocar. Estechoque producía chispas que hacen arder la ma-dera fina.

Además, probablemente se utilizaron trozos de ma-dera que se frotaban contra una piedra o bien con-tra otra madera. Este frotamiento hacía que se ca-lentaran hasta que comenzaran a arder.

Si los ordenamos de mayor a menor antigüedad:

Hachas de mano – Fuego – Arado – Escritura

El menhir tiene una construcción vertical. Consis-te en una piedra de gran tamaño y de forma alar-gada colocada de forma vertical. Su principal fun-ción era rendir culto al Sol.

El dolmen es una construcción consistente en va-rias losas hincadas en la tierra en posición vertical,y una losa de cubierta apoyada sobre ellas en po-sición horizontal. Todo esto está cubierto con tierra, formando un túmulo.

El crónlech es un tipo de monumento funerario queconsiste en una serie de menhires en círculo.

Las tres construcciones están relacionadas con losritos funerarios, aunque su función no está total-mente clara; también se les relaciona con el cam-po del culto y de la astronomía.

Porque las personas pasaron de ser nómadas a se-dentarias y comenzaron a desarrollar las primerastécnicas agrícolas. Se produjo una especializaciónen el trabajo: unas personas cazaban, otras reco-gían las cosechas, etc. Las personas ya no se con-formaban con recoger los frutos, sino que eran capaces de controlarlos.

Además, otras personas se dedicaron a mejorar suscondiciones de vida, fabricaban, por ejemplo, ar-mas para la caza o recipientes para almacenar losalimentos.

La rueda se utiliza para los tornos de alfarero, loscarros, los vehículos, carros de combate, máqui-nas, poleas, engranajes, motores, etc.

Las primeras ruedas eran discos macizos, y se en-contraban unidas a un eje que giraba con ellas;posteriormente, el eje se mantenía fijo al chasis, ylas ruedas giraban, y en el siguiente paso la formamaciza se sustituyó por radios, con lo que se aumentó la resistencia y se disminuyó el peso.

Probablemente, porque en Europa se generalizódebido al gran avance que tuvo la navegación. Ade-más, a lo largo de la historia, China y toda su cul-tura se han caracterizado por tener poca aperturaal mundo exterior.

Porque fundamentalmente se utilizaban para fabri-car armas, y estas debían tener gran dureza y re-sistencia.

Al principio se utilizaba el hierro, pero este es muyquebradizo, por lo que se le añadía carbono paraconseguir una aleación de gran dureza: el acero.

La brújula: orientación, viajes, navegación.

El papel: la escritura, tala de árboles.

La rueda: alfarería, carros, poleas, polipastos.

Las grúas: construcciones, elevación de grandespesos.

Las monedas: el comercio, los mercados, la ban-ca, universalización de los comercios.

Porque así no se produce el agotamiento de la tierra.El cultivo continuo de varios años puede producireste agotamiento.

Porque supuso un cambio en la cultura. Hasta laaparición de la imprenta, todos los libros impre-sos que existían eran manuscritos. El invento de laimprenta sirvió para difundir la cultura por toda Eu-ropa, primero, y luego por el resto del mundo. Con-tribuyó a la posterior revolución científica y tecno-lógica que se produjo en Europa.

Antes de la imprenta el saber se transmitía a travésde manuscritos o de la oratoria.

Respuesta libre.

Porque al producir una mayor cantidad de car-bón (mediante la máquina de vapor se diseñó unamáquina para achicar agua en las minas de car-bón), se generó más industria y más puestos de trabajo.

Hubo una gran transformación en la sociedad: apa-reció la clase obrera y la sociedad se urbanizó, seprodujo una migración masiva desde las zonas ru-rales hasta las ciudades, donde prosperaban las fá-bricas.

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Aplicaciones relacionadas con la electricidad: la pi-la, la bombilla, los motores y la dinamo.

Aplicaciones relacionadas con el magnetismo: ladinamo, los alternadores y, posteriormente, las tur-binas.

Inventos que utilizan electricidad: la pila, los moto-res eléctricos, el telégrafo, la bombilla y el teléfono.

Inventos que no utilizan electricidad: las máquinasde Leonardo, las armas de fuego, el telescopio, elalto horno, la máquina de vapor, los telares me-cánicos, la locomotora de vapor, la fotografía, losneumáticos, la dinamita y el plástico.

Thomas Alva Edison (1847-1931). Inventor e inge-niero estadounidense. Sus primeros inventos, rela-cionados con el telégrafo, los realiza a los nueve años.

Inventó el micrófono de granos de carbono para elteléfono, que aún se emplea en la actualidad.

También inventó el fonógrafo y la lámpara de in-candescencia, con filamentos de carbón, de largaduración y equipada de un casquillo, que lleva sunombre.

Para poder emplear todo este tipo de inventos cons-truyó generadores de vapor, redes de conduccióny medidores de corriente.

En 1883 instaló la primera central eléctrica del mun-do. En 1889 construyó una cámara cinematográfi-ca con la que se registró la primera película sonora.

Se calcula que durante toda su vida inventó unos2000 aparatos.

Respuesta libre.

Los conocimientos metalúrgicos de Gutenberg fue-ron la base de su aportación al desarrollo de la im-prenta.

Leonardo da Vinci.

No hubieran sido posibles sin el conocimiento dela rueda.

El tenedor.

A la aparición de una férrea organización social.

Su dedicación a la mejora de la máquina de vapor.

En el Renacimiento. En 1642, por el matemáticofrancés Blais Pascal.

En Italia.

A Henry Ford.

Transistor-ordenador-Internet.

El destornillador automático.

La máquina de vapor.

El transistor. Aportó una mejora imprescindibleen muchos aparatos: la miniaturización.

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REFUERZO

LEONARDO DA VINCI (I)8 FICHA 1

Leonardo da Vinci (1452-1519) fue arquitecto, escultor, pintor,inventor e ingeniero. Fue el hombre del Renacimiento por excelencia, y uno de los personajes claves de la historia. Llegó a ser considerado como uno de los más grandes pintores, así como una de las personas con más talento de la historia.

Leonardo no fue un hombre culto de la época, donde sedesarrollaba el prototipo de humanista. Sin embargo, hoy díatodavía sorprenden sus trabajos sobre ingeniería, los pájaros, el vuelo y otras áreas.

Entre sus notas destacan dibujos de numerosos artefactos para volar, incluso algo parecido a lo que sería el helicóptero que en la actualidad conocemos, aunque las pruebas que realizó no tuvieron mucho éxito.

Entre los inventos más destacados se encuentran los siguientes:• Bomba centrífuga.• Cañón que se carga por la culata.• Tornillo cónico.• Transmisión con correas.• Cadena de eslabones.• Tornillo sin fin.• Submarino.• Compás.• Aparato para bobinar y torcer la seda.• Huso.• Lanzadera.• Paracaídas.• Tubo de lámpara.• Corredera para barcos.• Tanques armados.• Esnórquel de buceo.• Paracaídas.• Dispositivo con engranajes (se cree que era una máquina para calcular).

LEONARDO: INVENTOR, ARQUITECTO, PINTOR, INGENIERO…

LOS INVENTOS DE LEONARDO

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REFUERZO

LEONARDO DA VINCI (II)8 FICHA 1

Otro ejemplo claro del ingenio de Leonardo fue un proyecto sobre un puente para una construcciónencargada por el sultán Bayaceto II de Constantinoplaque, aunque nunca se realizó en su época, ha servidopara construir en 2001 un puente en Noruega, que está basado en los bocetos de Leonardo.

Sin embargo, la gran mayoría de estos inventos no pasó a la fase de diseño, ni, por supuesto, a la fase de construcción, aunque él se preocupaba también de los problemas relacionados con la construcción de ellos. La gran mayoría de sus inventos se adelantaron cientos de años a su tiempo.

Se podría hacer una comparación entre los diseños de Leonardo y los diseños actuales. Un ejemplo sería el cañón de Leonardo.

FOTO Helicópterode Leonardo.

¿En qué época de las estudiadas en el libro incluirías a Leonardo?

¿Por qué piensas que la gran mayoría de los inventos de Leonardo no llegaron a construirse?

¿Piensas que fue un personaje entendido y reconocido en su época?

¿Con qué otros personajes de la historia compararías a Leonardo?

Busca información en Internet sobre Leonardo y sus diseños.

a) Elabora un informe con aspectos básicos de su vida y sus contribuciones más destacables en el campo de la tecnología y la ingeniería.

b) Recopila imágenes de sus diseños.

c) Nombra algunos inventos actuales basados en diseños de Leonardo.

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CUESTIONES

Diseño de Leonardo de un cañón. Versión actual de un helicóptero.

Helicóptero de Leonardo.

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8 REFUERZO

INVENTOSFICHA 2

Rellena la tabla siguiente elaborando una lista de inventos que utilizas habitualmente y que han sidoinventados en las distintas épocas estudiadas en la unidad.

Rellena la siguiente tabla tomando en cuenta las épocas estudiadas en la unidad:

Relaciona mediante números y letras cada uno de los siguientes objetos o inventos con su época o lugar de aparición.

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Objeto o invento Época o lugar de aparición

1. Tinajas y recipientes cerámicos a) Siglo XIX

2. Molino accionado mediante rueda hidráulica b) Revolución científica

3. Catapulta c) Grecia

4. Pólvora d) Renacimiento

5. Arado de ruedas y vertedera e) Neolítico

6. Tratados técnicos f) Revolución Industrial

7. Microscopio g) China

8. Imprenta h) Roma

9. Máquina de vapor i) Renacimiento

10. Generación de electricidad j) Edad Media

Época Periodo de años Inventos más relevantes Inventores

Paleolítico

Mesolítico

Neolítico

Primeras civilizaciones

Edad Antigua

Edad Media

Edad Moderna

Siglos XX y XXI

Invento Época en la cual se inventó

CUESTIONES

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8 AMPLIACIÓN

APORTACIONES DE LEONARDO DA VINCIFICHA 3

Como hemos visto anteriormente Leonardo da Vinci fue uno de los grandes inventores de la historiaadelantándose en muchos años con sus diseños. Trata de emular a Leonardo. Te proponemosvarias actividades.

Intenta averiguar en qué consisten los siguientes diseños de Leonardo.

Piensa en un invento e intenta dibujar el diseño tratando de imitar a Leonardo. Solo tienes que tenerimaginación y pensar en algo que en el futuro pudiera ser real.

Elige uno de los inventos clave propuestos en el tema, u otro que tu consideres que lo ha sido, y contesta a las siguientes preguntas:

a) ¿En qué año o época se inventó?

b) ¿Quién fue su inventor?

c) ¿Cómo afectó a la sociedad de esa época?

d) ¿Se sigue utilizando habitualmente?

e) ¿Ha cambiado su uso hoy día?

f) ¿Ha cambiado mucho su diseño?

g) ¿Para qué fines se utilizaba en la época en la que se inventó?

h) ¿Para qué fines se usa en la actualidad?

i) ¿Es un artículo disponible para cualquier persona en todo el mundo independientemente de su nivel económico o social?

Leonardo da Vinci no fue «solo» un gran inventor, arquitecto, pintor e ingeniero. También fue un gran escritor. En su extensa obra dejó plasmados todos sus estudios sobre óptica, astronomía, anatomía, ingeniería militar, etc. Busca en Internet sobre qué versan las siguientes obras de Leonardo y dónde se encuentran en la actualidad.

• Códice Arundel. • Códice Ashburnham.

• Códice Atlántico. • Códice Leicester.

• Códice en torno al vuelo de los pájaros. • Códices de Madrid.

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CUESTIONES

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AMPLIACIÓN

EN LA RED8 FICHA 4

Notas

HISTORIA DE LA TECNOLOGÍAhttp://www.tudiscovery.com/guia_tecnologia/index.shtml

Página web que contiene informaciónsobre la historia de la tecnologíamoderna, obre los principales hitos en la tecnología, la tecnología para la movilidad o la tecnologíamédica.

HISTORIA DE LA TECNOLOGÍAhttp://www.educateca.com/A6057.asp

Página web en la cual se puedeencontrar información sobre la historiade la tecnología y la tecnología y la sociedad.

Los inventos del siglo XXhttp://losinventos.iespana.es

Página con abundante informaciónsobre descubrimientos con sus fechasdesde el año 20000 a.C. hasta la actualidad, historia y las comunicaciones.

TECNOLOGÍAhttp://www.pntic.mec.es/profesores/secundaria/tecnologia

Incluye unidades didácticas,materiales didácticos para la asignatura y biblioteca de documentos escritos de tecnología.Entre otros, el curso Del clavo al ordenador.

HISTORIA DE LOS INVENTOShttp://www.tallerdegalileo.es/enlaces/Historia.php

Aquí se pueden encontrar varios enlaces a otras páginasrelacionadas con los inventos, los inventores e historia de los inventos.

GRANDES INVENTOShttp://www.portalmundos.com/mundohistoria/inventos/inventos.htm

Muestra, por orden alfabético,grandes inventos de la humanidad,con información abundante sobre cada uno de ellos.

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¿En qué grandes periodos se divide la historia de lahumanidad?

Ordena los siguientes inventos por su orden de apa-rición:

Contesta:

a) ¿En qué época se descubrió el fuego?

b) ¿Cuáles fueron las utilidades más importantes?

Elabora un pequeño boceto de un menhir y de un dolmen.

¿Qué es la escritura cuneiforme? ¿En qué época seempezó a utilizar?

¿Qué civilizaciones de gran importancia se desarro-llaron en la Edad Antigua?

Cita tres personajes de la Edad Media y sus más im-portantes aportaciones a la sociedad de la época.

Analiza el invento más importante de la Edad Mediadando todos los datos que conozcas sobre él.

Relaciona las columnas de la siguiente tabla:

Enumera las características más importantes de laEdad Moderna y del siglo XIX.

Analiza el siguiente dibujo explicando a quién pue-de pertenecer y qué puede ser:

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EVALUACIÓN


Concepto Año aproximado

Gran muralla china Siglo III

Grúa 300 a.C.

Molino hidráulico 500 a.C.

Escritura jeroglífica Siglo III

Arado 3500 a.C.

Vela 3000 a.C.


Reloj. Ordenador.

Disco DVD. Televisión.

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EVALUACIÓN


¿En qué época se inventó la rueda?

a) Neolítico.

b) Prehistoria.

c) Edad Media.

d) Edad de los metales.

Ordena de más antiguo a menos: fuego, piedras ta-lladas y metales.

a) Fuego, piedras talladas y metales.

b) Piedras talladas, metales y fuego.

c) Piedras talladas, fuego y metales.

d) Metales, fuego y piedras talladas.

¿Qué civilización aportó durante la Edad Media ungran conocimiento científico y filosófico?

a) Roma.

b) Grecia.

c) Mesopotamia.

d) Francia.

¿Entre qué siglos se desarrolla la Edad Media?

a) Siglo II-siglo XIX.

b) Siglo VI-siglo XV.

c) Siglo XX.

d) Siglos X y XI.

¿Cuál fue el primer libro que imprimió Gutenberg?

a) La Biblia.

b) El Quijote.

c) El Antiguo Testamento.

d) Atlas ilustrado del cuerpo humano.

¿Quién fue el inventor de la máquina de vapor?

a) Edison.

b) Watt.

c) Leonardo da Vinci.

d) Arquímedes.

¿Cuál es el invento más importante del siglo XX?

a) Internet.

b) Los reproductores de mp3.

c) Las pilas.

d) El bolígrafo.

Ordena cronológicamente los siguientes periodos dela historia: Edad Media, Neolítico y Paleolítico.

a) Paleolítico, Neolítico y Edad Media.

b) Edad Media, Neolítico y Paleolítico.

c) Neolítico, Paleolítico y Edad Media.

d) Paleolítico, Edad Media y Neolítico.

¿Qué personajes pertenecen a la Edad Moderna?

a) Leonardo, Watt y Edison.

b) Leonardo, Edison y Arquímedes.

c) Edison, Marconi y Franklin.

d) Arquímedes y Leonardo.

Ordena cronológicamente los siguientes inventos: lamoneda, los acueductos y el compás.

a) Moneda, acueductos y compás.

b) Acueductos, moneda y compás.

c) Acueductos, compás y moneda.

d) Compás, moneda y acueductos.

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EVALUACIÓN

SOLUCIONES8 FICHA 7

Prehistoria, Edad Antigua, Edad Media, Edad Mo-derna y siglo XIX y siglo XX.

Ordenados de más antiguo a menos:

Reloj – televisión – ordenador – DVD

a) Se descubrió en la Prehistoria.

b) Las utilidades más importantes fueron las si-guientes:

• Proporcionar calor.

• Protegerse de los animales.

• Dar luz para refugiarse en las cuevas.

• Cocinar alimentos.

Posteriormente se le dio otras utilidades al fue-go, como son:

• Fundir metales.

• Cocer barro.

Respuesta libre.

La escritura cuneiforme es una escritura en formade signos, que son símbolos en forma de cuña, quecorresponden a signos bucales. Se empezó a uti-lizar en la Edad Antigua.

En la Edad Antigua se desarrollaron las siguientescivilizaciones de gran importancia: Mesopotamia,Egipto, Grecia y Roma.

Respuesta libre.

Se puede buscar información en las siguientes páginas:

• http://www.arteguias.com/biografias.htm

• http://es.wikipedia.org/wiki/Leonardo_da_Vinci

El invento es la imprenta. Las explicaciones sonlibres.

Aunque algunas personas puedan tener otra opi-nión, el invento clave de la Edad Media es la im-prenta, puesto que afectó a todas las ramas del saber y la tecnología.

De repente, todo el saber acumulado durante siglos por la humanidad estaba disponible sin ne-cesidad de viajar para contactar con los eruditos.

Respuesta:

Las características más importantes de la Edad Mo-derna y del siglo XIX son:

• Revolución Industrial con la máquina de vapor.

• Primeros movimientos obreros.

• Numerosos inventos, como por ejemplo:

• – La bombilla.

• – El teléfono.

• – El pararrayos.

• – El telégrafo.

• – La máquina de coser.

• – El vehículo a motor.

Pertenece a Leonardo da Vinci. El dibujo represen-ta el diseño de un paracaídas.

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Concepto Año aproximado

Gran muralla china 300 a.C.

Grúa Siglo III

Molino hidráulico Siglo III

Escritura jeroglífica 3000 a.C.

Arado 3500 a.C.

Vela 3000 a.C.

c; c; b; b; a; b; a; a; c; a.10987654321

AUTOEVALUACIÓN

EVALUACIÓN

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La tecnología, desde la Revolución Industrial, está influyendo de una manera notable: contaminación, eliminaciónde hábitats para determinadas especies, agotamiento de recursos naturales, impacto paisajístico… Observa las siguientes imágenes, que muestran aspectos diferentes relacionados con el impacto ambiental d e la tecnología.



¿CÓMO HA AFECTADO LA TECNOLOGÍA AL MEDIO AMBIENTE? (I)FICHA 8

EL IMPACTO DE LA ACTIVIDAD HUMANA


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Identificar el impacto ambiental de determinadas actuaciones relacionadas con la tecnología.Cada elemento realiza una función.

• Observa las fotografías de la página anterior y señala la influencia en cada caso sobre:

El agotamiento de los recursos naturales.

La transformación del paisaje.

La contaminación del aire, de las aguas y del suelo.

La vida de las plantas y los animales de la zona.

• Señala ahora acciones que deberían tenerse en cuenta para minimizar el impacto ambiental, aun sin dejar de llevar a cabo las infraestructuras que aparecen en las imágenes.

Actuar localmente para salvaguardar el medio ambiente. Algunas de las fotografías anteriores corresponden a grandes infraestructuras sobre cuya implantación no tenemos poder de decisión. No obstante, existenmuchas otras acciones que realizamos a diario y que afectan al medio ambiente. Ahí es donde podemos actuar.

• Señala acciones que deberíamos llevar a cabo para contribuir a la conservación del medio ambiente relacionadas con:

La generación de basuras.

El empleo de energía eléctrica en el hogar.

La utilización de combustibles fósiles.

El consumo de agua.

El empleo de materiales desechables: papeles, envases, etc.

La utilización de la cocina para preparar alimentos.

• ¿Qué acciones podrían llevar a cabo los organismos oficiales para fomentar entre los ciudadanos tareas que favorezcan la conservación del medio ambiente?

Explicar la influencia de la tecnología.

• Explica.

¿Cómo afecta el aumento del tráfico al incremento del efecto invernadero?

¿Qué es la contaminación térmica de las aguas? ¿Cómo afecta este fenómeno a los seres vivos que viven ellas?

¿Qué quiere decir que un plástico es biodegradable?

¿Por qué se produce la lluvia ácida?

¿Cuáles son las consecuencias inmediatas de la destrucción parcial de la capa de ozono? ¿Crees que te afectarían a ti directamente?

¿Por qué decimos que los recursos naturales no son infinitos? ¿Qué importancia tiene reciclarmateriales para evitar el agotamiento de ciertos recursos?

• Explica la importancia que tiene el agravamiento de los siguientes problemas:

El incremento del efecto invernadero.

El incremento de las regiones afectadas por la lluvia ácida.

El aumento de vertidos industriales en ríos y lagos.

El agotamiento de las reservas de petróleo y de gas natural.

La desaparición de los bosques.

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¿CÓMO HA AFECTADO LA TECNOLOGÍA AL MEDIO AMBIENTE? (II)FICHA 8

CUESTIONES


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¿CÓMO PUEDE AYUDAR LA TECNOLOGÍA A SOLUCIONAR PROBLEMASMEDIOAMBIENTALES? (I)

8 FICHA 9

Es evidente que no podemos dejar de utilizar energía, ni parece probable que prescindamos del petróleo en la actualidad para elaborar determinados materiales, como los plásticos. Hemos visto que la tecnología ha creado algunos problemas con consecuencias negativas para el medio ambiente. Pero también podemos utilizar los recursos que nos brinda la tecnología para intentar paliar esto, o para realizar acciones que, de una manera u otra, ayuden a conservar el medio ambiente.

Interpretar fotografías.

• Observa las fotografías e indica de qué manera puede ayudar la tecnología a:

Conservar los bosques pese a que se utilice la madera para elaborar papel, muebles, etc.

Evitar la desaparición de determinadas especies de animales.

Evitar el agotamiento de los recursos energéticos como el petróleo.

Evitar el agotamiento de materiales naturales en la corteza terrestre.

• ¿Por qué podemos decir que la industria química, al elaborar determinados materiales artificiales que sustituyen a otros materiales naturales, ayuda a la conservación del medio ambiente?

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CUESTIONES


LA TECNOLOGÍA TAMBIÉN PUEDE AYUDAR A RESOLVER PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES

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¿CÓMO PUEDE AYUDAR LA TECNOLOGÍA A SOLUCIONAR PROBLEMASMEDIOAMBIENTALES? (II)

8 FICHA 9

Conocer las necesidades de las fuentes de energías alternativas. Como sabes, el petróleo y el carbón, dos de los combustibles más utilizados hasta la actualidad para obtener energía, son recursos no renovables; es decir, terminarán agotándose tarde o temprano. Por ello se buscan nuevas maneras de obtener energía a partir de fuentes renovables.

• Para cada tipo de energía renovable, anota las necesidades geográficas, presupuestarias, etc.

Energía solar.

Energía eólica.

Energía geotérmica.

Energía maremotriz.

Energía de la biomasa.

• ¿Cuáles son las aplicaciones inmediatas de cada tipo de energía? (Piensa en algo más que en la producción a escala industrial de energía eléctrica.)

Interpretar esquemas sobre el tratamiento eficaz de los residuos.

Observa el esquema y completa los siguientes pasos en la gestión de los residuos.

¿Qué importancia tiene el procedimiento del esquema para evitar el agotamiento de los recursos naturales?

¿Y para evitar la acumulación de desechos urbanos?

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Materias primas


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Notas

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Los contenidos que se presentan a continuación pretenden apoyar nuestro proyecto editorial global paraEducación Secundaria de acuerdo con las directrices de la LOE, que plantea como uno de los objetivos dela ESO el conocimiento de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación. La LOE expresa asíese objetivo: «Desarrollar destrezas básicas en la utilización de las fuentes de información para, con senti-do crítico, adquirir nuevos conocimientos. Adquirir una preparación básica en el campo de las tecnologías,especialmente las de la información y comunicación».

En esta sección se presentan de forma muy directa y operativa algunas de las destrezas consideradas bá-sicas en el manejo diario del ordenador. A lo largo de las cuatro guías de esta asignatura, correspondientesa los cuatro cursos de la ESO, se irán desarrollando los temas que hemos considerado más adecuados e interesantes para el profesorado.

ÍNDICE DE CONTENIDOS

Bloque A. Internet. Google Earth

1. ¿Qué es Google Earth? 2802. ¿Cómo descargar Google Earth? 2803. Instalación de Google Earth 2814. Uso de Google Earth 282

Bloque B. Correo electrónico con Outlook Express

1. ¿Cómo ejecutar Outlook Express? 2852. ¿Cómo configurar nuestra cuenta de correo? 2863. ¿Cómo enviar y recibir correos? 2874. ¿Cómo adjuntar archivos al correo? 2885. ¿Cómo saber si nuestro correo ha sido recibido? 2896. ¿Cómo recibir archivos adjuntos? 2897. ¿Cómo organizar la información? 2908. ¿Cómo responder a un correo recibido? 2919. ¿Cómo reenviar un correo? 291

10. ¿Cómo imprimir un mensaje de correo? 29211. ¿Cómo manejar la lista de mensajes? 29312. ¿Cómo configurar la presentación de Outlook Express? 29313. ¿Cómo firmar nuestros mensajes? 29514. La libreta de direcciones 29615. ¿Cómo enviar un correo a un contacto de la libreta de direcciones? 29816. ¿Cómo enviar un mensaje a un grupo de personas? 299

Bloque C. Correo electrónico con Evolution

1. ¿Cómo se ejecuta Evolution? 3012. ¿Cómo configurar nuestra cuenta de correo? 3023. ¿Cómo enviar y recibir correos? 3044. ¿Cómo adjuntar archivos al correo? 3055. ¿Cómo saber si nuestro correo ha sido recibido? 3066. ¿Cómo recibir archivos adjuntos? 3067. ¿Cómo organizar la información? 3078. ¿Cómo responder a un correo recibido? 3089. ¿Cómo reenviar un correo? 308

10. ¿Cómo imprimir un mensaje de correo? 30911. ¿Cómo manejar la lista de mensajes? 30912. ¿Cómo podemos firmar nuestros mensajes? 31013. Contactos 31114. ¿Cómo enviar un correo a uno de nuestros contactos? 31215. ¿Cómo enviar un mensaje a un grupo de personas? 312

¿Cómo se hace…?Destrezas básicas con el ordenador

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¿Qué es Google Earth?

Es un sistema de información geográfica de la em-presa Google que nos permite localizar lugares encualquier parte del mundo. Este sistema combinafotografías de satélites y sistemas de mapas paraubicar y mostrar el aspecto de cualquier lugar delplaneta.

Google Earth no es una página web, sino un progra-ma con varias versiones, una de ellas gratuita, quedebemos descargar de la web e instalarlo en nuestroordenador para poder utilizarlo.

El programa necesita una conexión a Internet, puescada vez que le solicitamos un dato, se conectaa uno de los servidores de Google y recibe toda la información necesaria para mostrar en nuestra pan-talla la información solicitada. Los resultados sonsorprendentes.

¿Cómo descargar Google Earth?

Para obtener el programa Google Earth ejecutamosnuestro navegador y en la barra de dirección teclea-mos la página desde donde vamos a descargar elprograma http://earth.google.es.

En la parte superior derecha vemos un enlace con eltexto Consigue Google Earth (versión gratuita). Sihacemos clic sobre este enlace nos aparecerá unanueva página en la que hemos de seleccionar el tipode sistema operativo que utilizamos en nuestro orde-nador. Actualmente hay disponibles versiones paraWindows, Mac OS y Linux.

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Una vez seleccionado nuestro sistema operativo, ha-cemos clic en el botón Descargar Google Earth.

Se abrirá la ventana de descarga en la que podremoselegir entre ejecutar directamente la instalación oguardarla en disco para ejecutarla después. Como esun archivo bastante grande, recomendamos guardar-lo primero en disco y después efectuar la instalación.

Clic en el vínculo paradescargar la versión gratuita

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Para ello haremos clic en el botón Guardar, con loque se abrirá el cuadro de diálogo Guardar comopara indicar la carpeta donde vamos a descargar elarchivo.

Una vez seleccionada la carpeta y el nombre, hace-mos clic en Guardar y comenzará la descarga deGoogle Earth.

Instalación de Google Earth

Damos los pasos siguientes:

1.º Nos situamos en la carpeta donde hemos des-cargado el archivo de Google Earth y hacemosdoble clic sobre él.

2.º Aparecerá un nuevo cuadro de diálogo en el quese nos pregunta si deseamos ejecutar el archivo:hacemos clic sobre el botón Ejecutar.

3.º Se abre un cuadro para seleccionar el idioma enel que deseamos instalar la aplicación: en lanuestra hemos seleccionado Español y despuéshacemos clic sobre el botón Siguiente >.

4.º Se nos muestra un mensaje de bienvenida delinstalador de Google Earth: hacemos clic en elbotón Siguiente > para continuar.

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5.º Aparecerá en pantalla el contrato de licencia deuso del programa: aceptamos los términos delacuerdo y hacemos clic en el botón Siguiente >.

6.º Se abrirá la ventana de tipos de instalación. Pode-mos elegir entre la instalación completa o perso-nalizada, seleccionado aquellas partes que desea-mos instalar. Recomendamos elegir la instalacióncompleta y hacer clic en el botón Siguiente >.

7.º Aparecerá la ventana de comienzo de la instala-ción, bastará con hacer clic en el botón Instalarpara que empiece el proceso.

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Hacemos doble clic para iniciar la instalación

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La barra de progreso nos indicará cómo avanzala instalación del programa. Cuando finalice,aparecerá un mensaje en el que se nos solicitapermiso para que se envíen a Google nuestrasestadísticas de uso del programa.

Si deseamos colaborar, dejamos marcada la ca-silla, y quitamos la marca en caso de que no de-seemos enviar información.

8.º Para terminar, aparece la pantalla de finaliza-ción en la que se nos plantean tres opciones:

a) Instalar la barra de herramientas de Google ennuestro navegador. Esta barra nos permitirárealizar búsquedas en Google directamente ybloquear ventanas emergentes de publicidad.

b) Establecer Google como nuestro motor de bús-queda. Esta barra nos permitirá realizar búsque-das en Google directamente y bloquear venta-nas emergentes de publicidad.

c) Ejecutar en ese momento Google Earth.

Hacemos clic en el botón Finalizar para terminar.

Uso de Google Earth

1.º Para ejecutar el programa lo máscómodo es hacer doble clic sobresu icono en el escritorio.

Si no disponemos de ese acceso directo, enton-ces hacemos clic en el menú Inicio y selecciona-mos la opción Programas (menú Inicio clásico)o Todos los programas (menú Windows XP), nossituamos en el grupo Google Earth y hacemos clicsobre el elemento Google Earth.

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Cuando comienza la ejecución del programa, serealiza una conexión con el servidor de Googlepara establecer la comunicación.

Inmediatamente aparecerá la bola del mundoen nuestra pantalla y el programa estará listo pa-ra que trabajemos con él.

2.º Para mover la imagen de la Tierra que tenemosen pantalla podemos utilizar el ratón o el controlque aparece en la parte superior derecha.

Dicho control nos permite girar la imagen en to-das las direcciones, y acercar y alejar la visión dela misma.

Utilizando el ratón podemos hacer clic y arrastrecon el botón de la izquierda para desplazar elmapa por la pantalla en cualquier dirección.

Con clic derecho y arrastre o girando la rueda denuestro ratón conseguiremos acercar y alejar laimagen. Además, con clic y arrastre en la ruedacentral podremos cambiar la perspectiva, lo queprovocará una imagen en relieve con sensaciónde 3D.

Podemos desplazar la bola del mundohaciendo clic y arrastre con el ratón

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Podemos especificar aún más el lugar dondequeremos ir, incluso en las ciudades grandes po-demos indicar la calle y el número de portal quedeseamos localizar.

Por ejemplo, para encontrar Barajas escribimosen el cuadro de diálogo Barajas, Madrid y pulsa-mos <Enter>.

Una vez situados sobre Barajas, desplazamos laimagen hasta estar sobre el aeropuerto y utili-zando la rueda del ratón hacemos zoom hastaobtener una imagen de los aviones que están enalgunas de las terminales.

4.º Además, en las ciudades grandes también po-demos consultar información sobre diferentes ti-pos de servicios seleccionando la pestaña Bus-car negocios.

Por ejemplo, si viajamos a Barcelona podemosutilizar Google Earth para ver los restaurantesy los hoteles que hay cerca del lugar que vamosa visitar.


3.º Para localizar un lugar en el globo vamos a utili-zar el panel de la izquierda. Seleccionamos la fi-cha Volar a y tecleamos el nombre de la ciudada la que deseamos ir, por ejemplo, Madrid, ypulsamos <Enter>.

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Desplazamiento del mapa en la dirección hacia dondearrastremos este elemento

Desplaza el mapa en la dirección de la flecha sobre la que se hace clic

Escribimos en este cuadro el nombre de la ciudad

Rotación de los puntos

cardinales

Cambio de perspectiva

Zoom,alejary acercar

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Bloque A. Internet

Los servicios son una delas múltiples capas quese pueden mostrar so-bre una imagen. En elapartado Capas del panelde la izquierda podemosseleccionar qué desea-mos ver en cada momen-to sobre el mapa.

5.º También podemos utili-zar Google Earth parabuscar la ruta a realizar entre dos sitios. Por ejem-plo, si queremos ir desde Córdoba hasta Madridactivaremos la ficha Cómo llegar, en el recuadroDesde tecleamos Córdoba, en el recuadro A te-cleamos Madrid, y pulsamos <Enter>.

En unos instantes aparecerá en pantalla la rutaa realizar entre estas dos ciudades.

6.º Además, Google Earth incluye una lista de luga-res interesantes para visitar. Bastará con hacerun doble clic sobre cualquier lugar de la listapara que nos lleve rápidamente hasta él.

7.º Por último comentar que en algunas de las ciu-dades más importantes de Estados Unidos exis-te la posibilidad de mostrar las vistas de los edifi-cios en tres dimensiones.

Por ejemplo, en la imagen adjunta podemosapreciar una visión en tres dimensiones de laisla de Manhattan en Nueva York.

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Outlook Express es un programa que nos permitegestionar nuestro correo electrónico de una formapráctica y sencilla.

Este software pertenece a Microsoft y se instala ennuestro ordenador cuando instalamos el sistemaoperativo Windows con el navegador Microsoft Inter-net Explorer.

¿Cómo ejecutar Outlook Express?

Para ejecutar este programa podemos hacer clic enel botón Inicio, seleccionar la opción Programas oTodos los programas (según el tipo de menú quetengamos configurado) y elegir Outlook Express enel submenú que aparece.

Si disponemos de un acceso directo en el escritorio,bastaría con hacer doble clic sobre él o bien un soloclic si se encuentra en la barra de acceso rápido.

Aunque la comprobación automática del correo esconfigurable, lo habitual es que al iniciar el progra-ma de correo se efectúe de forma automática unaconexión a nuestro servidor para comprobar si haymensajes pendientes de recibir, y en caso afirmativose descargan.

Los nuevos mensajes se colocarán en la carpetaBandeja de entrada y en la barra de estado se mos-trará un rótulo indicando el número de nuevos men-sajes recibidos.

En la barra de estado también aparece el icono deconexión que nos indica en todo momento si esta-mos conectados o no.

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Normalmente, en la parte de la izquierda de OutlookExpress aparece el árbol de carpetas, donde podre-mos crear nuestras propias carpetas para organizarlos mensajes que deseemos guardar en el programa.

Las carpetas que aparecen pordefecto con el programa son:

• Bandeja de entrada, dondequedarán los mensajes querecibimos.

• Bandeja de salida: cuandocreamos un mensaje, cuan-do respondemos a un men-saje o bien cuando reenviamos a otros usuarios unmensaje recibido, nuestro mensaje se coloca enla bandeja de salida hasta que pueda ser enviado.

• Elementos enviados: al enviar un mensaje, este secoloca en la bandeja de salida, pero cuando noshemos conectado y el mensaje ha sido enviado,automáticamente es cambiado de carpeta y colo-cado en Elementos enviados.

• Elementos eliminados: cuando eliminamos unmensaje, este es enviado a la carpeta de Elemen-tos eliminados, pero ¡ojo!, para borrarlo definitiva-mente deberá ser eliminado de esta carpeta.

Cuando hacemos clic sobre una de las carpetas, enla parte derecha aparecen las cabeceras de losmensajes que se encuentran en dicha carpeta. Po-demos ordenar la lista de mensajes haciendo clic so-bre la cabecera de cualquiera de las columnas: con

Cabeceras de losmensajes de correoCarpetas

Contactos Barra de estado Cuerpo del mensajeseleccionado

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un clic la ordenará de forma ascendente y con otroclic sobre ella lo hará de forma descendente. Las ca-beceras que aparecen en negrita indican que dichosmensajes aún no han sido abiertos.

En el panel de la parte inferior de las cabeceras semuestra el cuerpo del mensaje seleccionado. Si de-seamos ver el contenido en una ventana nueva,bastará con hacer doble clic sobre la cabecera pa-ra visualizarlo.

Debajo del árbol de carpetas encontramos el panelde contactos; para crear un correo dirigido a uno deesos contactos bastará con hacer doble clic sobre él.

¿Cómo configurar nuestra cuentade correo?

Para poder utilizar el programa Outlook Express esnecesario disponer de una cuenta de correo electró-nico. Las direcciones de correo electrónico tienen elsiguiente formato:

usuario@nombre_servidor

Por ejemplo, [email protected], dondejesus sería el nombre del usuario y tucentroeducati-vo.com el nombre del servidor.

Para configurar nuestra cuenta de correo electrónicoes necesario ejecutar el programa y seleccionar laopción del menú Herramientas / Cuentas…

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Aparecerá la ventana Cuentas de Internet. Si selec-cionamos la ficha Correo, aparecerán las cuentasque están configuradas en el programa.

Para añadir una nueva cuenta haremos clic en el bo-tón Agregar y seleccionaremos la opción Correo…

Automáticamente se ejecutará el asistente para laconfiguración de la cuenta del correo.

Lo primero que nos pide es el nombre que se debemostrar para la nueva cuenta. Teclearemos el nom-bre en el cuadro de texto y hacemos clic en el botónSiguiente >.

En la nueva ventana debemos teclear la dirección decorreo electrónico que vamos a configurar. Paracontinuar haremos clic en el botón Siguiente >.

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En la siguiente ventana necesitamos configurar elnombre de los servidores de correo. Estos nombresdeben ser proporcionados por el servidor en el quetenemos nuestra cuenta de correo. Debemos relle-nar el servidor de correo entrante o POP3 y el servi-dor de correo saliente o SMTP. Una vez tecleados,haremos clic sobre el botón Siguiente >.

En la nueva ventana debemos teclear el nombre dela cuenta con la que accederemos a nuestro correo.El nombre de la cuenta suele ser el usuario de la di-rección de correo, pero no siempre es así, en ocasio-nes puede ser otro nombre totalmente distinto. Tan-to el nombre de la cuenta como la contraseña quese debe teclear más abajo nos deben ser suministra-das por el servidor donde ha sido creada nuestracuenta.

Es importante marcar la casilla de verificación Re-cordar contraseña, ya que de lo contrario deberemosteclearla cada vez que deseemos comprobar si tene-mos nuevos mensajes.

Para continuar haremos clic en el botón Siguiente >.Por último, aparecerá la última ventana, donde senos indica que para guardar la configuración realiza-da hagamos clic en el botón Finalizar.

¿Cómo enviar y recibir correos?

Outlook Express nos permite recibir y enviar mensa-jes de manera sencilla. Generalmente, cuando seejecuta el programa, se produce una consulta al ser-vidor para ver si tenemos correos pendientes de reci-bir, y en caso afirmativo, se descargan a nuestro or-denador.

Igualmente, si tenemos al-gún mensaje preparadopara ser enviado, la trans-misión del mensaje co-menzará de forma inme-diata.

Si en cualquier momen-to deseamos comprobar si tenemos algún mensa-je pendiente o queremos enviar algo que tengamosen la carpeta Bandeja de salida bastará con utilizarel botón Enviar y recibir de la barra de herramien-tas o bien desplegar la flecha I que aparece a laderecha del botón y elegir la opción que deseamosejecutar.

La mayoría de las operaciones que podemos realizarcon el programa de correo las tenemos disponiblesdesde la barra de herramientas.

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Para crear un correo electrónico ha-remos clic en el botón Crear correode dicha barra: automáticamente seabrirá una nueva ventana en la que podremos te-clear el mensaje que vamos a enviar.

Lo primero que debemos rellenar es la cabecera delmensaje que está formada por los siguientes campos:

• De: nos permite indicar la cuenta desde la que seenviará el correo que estamos creando. Si tene-mos varias cuentas configuradas, podemos selec-cionar mediante una lista desplegable cuál deellas utilizar.

• Para: en este campo debemos teclear la direcciónde correo electrónico de la persona o entidad a laque enviamos el mensaje. Si deseamos enviar elmensaje a varios destinatarios, debemos colocarsus direcciones separadas por comas.

• CC: (Con Copia) podemos utilizar este campo paraindicar la dirección de correo electrónico de aque-llas personas que deben recibir una copia delmensaje, aunque este no es para ellos. El destina-tario conocerá qué otras personas están recibien-do una copia del mensaje.

• CCO: (Con Copia Oculta) es similar al anterior, per-mite enviar una copia a terceras personas, peroahora el remitente no conocerá qué otros han re-cibido una copia del mensaje que le han enviado.

• Asunto: Es una breve descripción del contenidodel mensaje. Aunque el mensaje se puede enviarsin asunto, recomendamos rellenar siempre estecampo, ya que se muestra en las cabeceras de losmensajes y nos da una idea aproximada del con-tenido del mismo.

En la parte inferior podemos teclear el contenido delmensaje que deseamos enviar.

Para escribirlo podemos emplear la barra de formatoque hay sobre el cuerpo del mensaje. Con ella pode-

mos cambiar el tipo de letra, el tamaño, el estilo, laalineación, etc. Igualmente, en la barra de herra-mientas del mensaje hay un botón que nos permitirácomprobar la ortografía, deshacer la última opera-ción efectuada, copiar, cortar, pegar, etc.

Una vez terminado el men-saje, pulsamos sobre el bo-tón Enviar. El correo es co-locado en la carpeta Bandejade salida y en el momento enque haya conexión será en-viado. Una vez terminada sutransmisión, el correo seráalmacenado en la carpeta deElementos enviados.

Si deseamos crear un correo con fondos decorativos,podemos desplegar la lista del botón Crear correoy elegir el diseño de fondo que deseamos utilizar.

¿Cómo adjuntar archivos al correo?

Outlook Express también nos permiteenviar documentos adjuntos al correoque estamos enviando.

Para ello cuando tengamos preparado el correo quevamos a enviar, haremos clic sobre el botón Adjun-tar de la barra de herramientas de la ventana delnuevo mensaje.

Inmediatamente se abrirá un cuadro de diálogo paraseleccionar los archivos que deseamos adjuntar alcorreo. Una vez seleccionados, bastará con hacerclic en el botón Adjuntar y los documentos se anexa-rán y serán enviados junto al mensaje.

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Los documentos anexados al correo aparecen en elapartado Adjuntar de la cabecera del mensaje.

Igualmente podemos indicar laprioridad del mensaje que estamosenviando; para ello emplearemosel botón Prioridad de la barra deherramientas, que nos permitirá in-dicar si el mensaje es de prioridadalta, normal o baja.

¿Cómo saber si nuestro correo ha sido recibido?

Para conocer si nuestro correo ha llegado a su desti-no podemos pedir al destinatario una confirmación delectura del mensaje; para ello emplearemos el menúHerramientas / Solicitar confirmación de lectura.

Cuando el destinatario reciba nuestro mensaje, leaparecerá una alerta indicando que el remitente, esdecir nosotros, hemos solicitado una confirmaciónde la lectura del mismo; si el usuario acepta, en elcuadro de diálogo recibiremos un mensaje indican-do que el destinatario ha leído el mensaje.

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¿Cómo recibir archivos adjuntos?

Además, cuando recibimos un correo electrónico, este puede venir con archivos adjuntos. Si es así, jun-to al encabezado, en la columna de la parte izquier-da con el logo , aparecerá la imagen de un clip.

También aparecerá un clip en la esquina superiorderecha del panel inferior donde se muestra el cuer-po del mensaje.

Para visualizar el contenido de esos archi-vos o guardarlos en nuestro equipo debe-mos hacer clic sobre el icono, con lo quese desplegará una lista con los nombres de los archi-vos adjuntos.

Si hacemos clic sobre cualquiera de ellos, nuestroordenador intentará abrirlo para mostrar su conteni-do. Si lo que deseamos es guardarlos en nuestroequipo para utilizarlos después, haremos clic en laopción Guardar datos adjuntos… Se abrirá el cua-dro de diálogo Guardar datos adjuntos, y con el bo-tón Examinar… podremos indicar la carpeta en laque deseamos almacenarlos. Una vez seleccionadadicha carpeta, haremos clic en el botón Guardarpara que se guarden en nuestro ordenador.

Puede ocurrir que al intentar abrir los documentosadjuntos que nos han llegado con un correo, no po-damos visualizarlos ni guardarlos.

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Documentos adjuntos

Mensaje de confirmación de lectura por parte del destinatario

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Outlook Express se comporta así por temas de segu-ridad: por defecto, al instalarlo se marca una opciónque no permitirá descargar algunos tipos de archivosen nuestro equipo por si contienen virus u otro tipode software malicioso.

Para desactivar esa opción y poder descargar los ar-chivos recibidos debemos utilizar la opción del menúHerramientas / Opciones.

En la nueva ventana seleccionamos la ficha Seguri-dad y quitamos la marca de la casilla No permitirque se guarden o abran archivos adjuntos que pue-dan contener un virus.

Para terminar haremos clic en el botón Aceptar.

¿Cómo organizar la información?

Cuando recibimos correo, los nuevos mensajes seguardan en la carpeta Bandeja de entrada. Sin em-bargo, si acumulamos en esa carpeta todos los men-sajes que vamos recibiendo, llegará un momento enel que encontrar uno en concreto resultará muy difícil.

Por ello es aconsejable crear nuestras propias carpe-tas y organizar nuestros correos según su contenido,sus destinatarios, etc.

Para crear una nueva carpeta hacemos un clic dere-cho sobre el elemento Carpetas locales, y elegimosla opción Nueva carpeta… del menú de contexto.

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Aparecerá el cuadro de diálogo Crear carpeta paraseleccionar el lugar donde la queremos crear y elnombre que le deseamos poner.

Por supuesto que es posible crear carpetas dentro deotras carpetas, por ejemplo, podemos crear la carpe-ta Instituto y dentro de ella la carpeta ESO y la carpetaBachillerato.

Una vez que tenemos creadas las carpetas que va-mos a utilizar, lo que nos falta es colocar los mensajesrecibidos en dichas carpetas. Para ello nos coloca-mos en la Bandeja de entrada, y en la parte derechaaparecerán las cabeceras de los mensajes.

Hacemos clic sobre el mensaje que deseamos mover,lo arrastramos hasta la carpeta en donde lo queremossituar y soltamos. Automáticamente, el mensaje ha

Para descargar los archivosrecibidos como adjuntosdebemos desactivar esta opción

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quedado guardado en la carpeta en la que lo hemossoltado. Si hacemos clic en dicha carpeta, podre-mos ver las cabeceras de los mensajes que contiene.

Si los mensajes que deseamos cambiar son muchospodemos utilizar la selección múltiple de Windowspara mover varios a la vez. Recuerda que puedes se-leccionar varios elementos contiguos haciendo clicen el primero y Shift ( ) � clic en el último. Si loque queremos es seleccionar varios mensajes que noestán seguidos, deberemos hacer clic en el primeroy Control <ctrl.> � clic en cada uno de los restan-tes. Una vez seleccionados, bastará con arrastrarlosa la carpeta destino para moverlos todos a la vez.

Para borrar un mensaje bastará conarrastrarlo sobre la carpeta Elemen-tos eliminados. Igualmente, si selec-cionamos un mensaje y pulsamos la tecla suprimir,<Supr>, o hacemos clic sobre el botón Eliminar dela barra de herramientas, el mensaje será colocadoen la carpeta de Elementos eliminados.

Para borrar definitivamente los mensajes que no ne-cesitemos debemos hacer clic derecho sobre la car-peta Elementos eliminados, y elegir la opción Vaciarla carpeta «Elementos eliminados».

¿Cómo responder a un correorecibido?

Para responder a un mensaje recibi-do bastará con seleccionar su cabe-cera o abrir el mensaje con doble clicy hacer clic sobre el botón Respon-der de la barra de herramientas.

Automáticamente se abrirá la ventana del nuevomensaje y el campo Para aparecerá relleno con losdatos del usuario que nos envió el mensaje al queestamos respondiendo. El campo Asunto aparece

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también relleno con el mismo contenido del mensajeque recibimos, pero con el prefijo Re:, que indica quese trata de una respuesta a un mensaje.

En el cuerpo del mensaje aparece el mensaje ante-rior y un espacio en blanco para que escribamosnuestra contestación: de esta forma quedará un se-guimiento de la o de las respuestas enviadas y del ode los mensajes recibidos sobre el mismo correo.

Si el mensaje que recibimos fue en-viado a varios destinatarios y quere-mos que nuestra respuesta llegue atodos los que recibieron el mensaje yno solo a quien lo envió, debemos utilizar el botónResponder… (responder a todos) de la barra deherramientas. Al igual que en el caso anterior, en elcampo Para aparecerán todos los destinatarios denuestra respuesta.

Para enviar el mensaje bastará conhacer clic sobre el botón Enviar.

¿Cómo reenviar un correo?

En ocasiones debemos enviar un correo recibidoa una tercera persona; para ello disponemos de laopción reenviar. Seleccionaremos elmensaje con un clic (o lo abrimoscon un doble clic) y hacemos clicen el botón Reenviar de la barra deherramientas.

Aparecerá la ventana del nuevo mensaje, y tendre-mos que teclear en el campo Para la dirección decorreo de la persona a la que deseamos reenviar elmensaje.

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El campo Asunto aparecerá con el mismo contenidoque tenía el mensaje que estamos reenviando, perocon el prefijo Fw: (Forward) indicando que es unmensaje reenviado.

En el cuerpo del mensaje aparece el texto del men-saje anterior que estamos reenviando y un espacioen blanco para que escribamos sobre él.

De esta forma quedará un seguimiento de todos losmensajes que se han ido añadiendo según van sien-do reenviados por o a otros usuarios.

Para enviar el mensaje bastará con hacer clic sobreel botón Enviar.

¿Cómo imprimir un mensaje de correo?

Para imprimir un mensaje, basta conseleccionarlo y hacer clic sobre el bo-tón Imprimir de la barra de herra-mientas.

Si lo que deseamos es seleccionar una impresoradiferente a la que está seleccionada por defectoo deseamos imprimir solo algunas de las páginas, osacar varias copias del mensaje, deberemos utili-zar la opción del menú Archivo / Imprimir… queabrirá el cuadro de diálogo Imprimir en el que po-dremos configurar nuestras preferencias y hacerclic en el botón Imprimir para enviar el mensaje ala impresora.

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¿Cómo manejar la listade mensajes?

Cuando abrimos Outlook Express, de forma automá-tica nos conectamos con el servidor de nuestrascuentas de correo electrónico, descargándose todoslos mensajes que haya pendientes en el servidor.

Puede suceder que nuestra bandeja de entrada sellene con un gran número de mensajes, dificultandosu manejo, ya que encontrar un mensaje nuevo enconcreto dependerá del criterio que en ese momen-to tengamos establecido para ordenar los mensajes.

Por ello, Outlook nos proporciona dos herramientasmuy cómodas que nos facilitan el trabajo. La primeraopción que podemos emplear es la del menú Ver /Vista actual / Ocultar mensajes leídos, que dejaráen nuestra bandeja solamente aquellos mensajesque aún no hemos abierto, y que generalmente coin-ciden con los últimos recibidos. Después de revisartodos los mensajes, podemos volver a mostrar todoel contenido de la bandeja de entrada con la opciónVer / Vista actual / Mostrar todos los mensajes.

Por otro lado disponemos de la opción del menú Ver /Ordenar por, con la que podemos indicar el campopor el que deseamos ordenar las cabeceras de losmensajes que estamos visualizando. Si elegimos laopción Recibido y marcamos el Orden descendente,

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situaremos al comienzo los últimos mensajes recibi-dos en nuestra bandeja de entrada. Recuerda quetambién puedes conseguir la ordenación de losmensajes haciendo clic en la cabecera de las colum-nas. Con el primer clic se ordena de forma ascen-dente y con un nuevo clic en la misma cabecera seordenará de forma descendente.

¿Cómo configurar la presentaciónde Outlook Express?

Una de las grandes ventajas que presenta OutlookExpress es la posibilidad de adaptar su presentaciónal gusto del usuario, de forma que este trabaje de laforma que le resulte más cómoda. En este apartadoveremos algunas de las posibilidades que ofrece elprograma y la forma de configurarlas.

Columnas de los mensajes

El panel de las cabeceras de los mensajes es totalmen-te configurable. Podemos elegir qué columnas desea-mos que se visualicen y el orden en el que se debenmostrar. Para configurarlo, elegiremos la opción delmenú Ver / Columnas… Aparecerá el cuadro de diálo-go Columnas en el que podemos marcar y desmarcartodas las columnas disponibles para este panel.

Para marcar o quitar la marca podemos hacer clic so-bre el cuadrado que aparece a la izquierda del nom-bre de cada columna o bien utilizar los botones Mos-trar y Ocultar que aparecen en la parte derecha delcuadro de diálogo. Solo se mostrarán aquellas que de-

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jemos marcadas. Pa-ra organizar el ordende las columnas bas-tará con seleccionar elnombre de la colum-na que deseamos mo-ver y utilizar los boto-nes de Subir o Bajarhasta situarla en el lu-gar deseado.

Si después de realizar los cambios no estamos satis-fechos con el resultado, siempre podemos utilizar elbotón Restablecer que dejará la configuración de lascolumnas tal como estaba cuando se instaló el pro-grama.

Distribución de los paneles

El programa de correo Outlook Express dispone deun conjunto de paneles que podemos mostrary ocultar para crear el entorno de trabajo que máscómodo nos resulte. La siguiente imagen muestrauna ventana del programa con la visualización de to-dos los paneles disponibles.

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Clic sobre la cabecera de las columnas para ordenarlos mensajes por esa columna. Con un clic se ordenaráde forma ascendente y con otro clic sobre la mismacabecera la ordenación cambiará a descendente.

Barra de vistas

Barra decarpetas

Barra deherramientas

Panel demensajes

Barra de Outlook

Lista decarpetas

Encabezado delpanel de vista previa

Barra de estado

Panel decontactos

Panel devista previa

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Para seleccionar los paneles que deseamos mostraral ejecutar el programa, utilizaremos la opción delmenú Ver / Diseño… Aparecerá el cuadro de diálogoPropiedades de Distribución de ventanas, que estádividido en dos partes. En la parte superior, dentrodel apartado Básico, podemos marcar aquellos pa-neles que queremos que se muestren.

También podemos utilizar el botón Personalizar ba-rra de herramientas… para modificar la barra de he-rramientas. Este botón nos lleva a un nuevo cuadrode diálogo en el que podremos indicar el modo enel que se visualizarán los botones de la barra de he-rramientas, por ejemplo: con texto o sin texto, coniconos grandes o pequeños, etc. Además podemoseliminar botones o añadir nuevos botones a la barrade herramientas, para ello bastará con seleccionarel botón correspondiente y utilizar los botones de<- Quitar o Agregar ->, respectivamente.

En el segundo apartado de la pantalla anterior confi-guramos si deseamos que se muestre o no el Panelde vista previa, que es donde se muestra el contenidodel mensaje cuando nos situamos sobre alguna de lascabeceras. Si no mostrásemos este panel, para visua-lizar el contenido de un mensaje deberíamos hacerdoble clic sobre la cabecera, con lo cual se abriría unanueva ventana donde se muestra toda la información.

Sin embargo, lo habitual es que la vista previa estésiempre disponible, ya que los mensajes se revisande una forma mucho más rápida utilizando este pa-nel. Bastará con ir haciendo clic en cada una de lascabeceras que hay que revisar o ir bajando con elcursor en el panel de mensajes para ir visualizandosu contenido sin tener que manejar varias ventanas.

Además de decidir si mostramos dicho panel, pode-mos configurar si lo situamos debajo o junto a losmensajes, e igualmente si se muestra o no el enca-bezado del panel de vista previa. Debemos tener encuenta que si no mostramos este encabezado no po-dremos guardar directamente los datos adjuntos.

La apariencia de nuestro mensaje de correo cambia-rá en función de los paneles seleccionados. Porejemplo, si seleccionamos que el panel de vista pre-via esté situado junto a los mensajes, la aparienciaque tomará la ventana de Outlook Express será simi-lar a la de la imagen siguiente.

Este tipo de organización es bastante útil si dispone-mos de una pantalla panorámica, ya que nos permi-te tener acceso a seleccionar un mayor número demensajes sin tener que utilizar las barras de despla-zamiento (scroll).

Por último, simplemente recordar que lo habitual esque tengamos siempre visible algunos de estos pane-les: el panel de la lista de carpetas, o la barra de car-petas, o bien la barra de Outlook, ya que así podre-

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Encabezado delpanel de vista previa

Guardar datosadjuntos

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mos acceder directamente a la carpeta que desee-mos. Si tenemos ocultados todos los paneles que nospermiten acceder a las distintas carpetas, deberemosutilizar la opción del menú Ver / Ir a la carpeta… quemuestra un nuevo cuadro de diálogo para que selec-cionemos la carpeta en la que deseamos situarnos.

¿Cómo firmar nuestros mensajes?

Habitualmente, cada vez que enviamos un mensajede correo, al final del mensaje tecleamos un texto dedespedida, en el que incluimos un saludo, nuestronombre y la dirección de correo o la página Web denuestro centro, etc. Pues bien, Outlook nos permiteconfigurar esta información y añadirla de forma au-tomática a todos los mensajes que enviemos, de es-ta forma no tendremos que teclearla en cada men-saje. Además, si disponemos de varias cuentas decorreo, podemos configurar una firma para cadacuenta o bien utilizar la misma para varias cuentas,según nos interese.

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Para configurar una firma para nuestros mensajes,utilizaremos la opción del menú Herramientas / Op-ciones… Se abrirá el cuadro de diálogo Opciones yen él seleccionaremos la ficha Firmas.

Para añadir una nueva firma haremos clic en el bo-tón Nueva. Aparecerá automáticamente la primerafirma con el nombre Firma n.º 1 y estará selecciona-da como predeterminada. Si deseamos cambiar elnombre de la firma, utilizaremos el botón Cambiarnombre situado a la derecha, por ejemplo, la llama-mos Instituto.

En la parte inferior podemos seleccionar si vamos ateclear nuestra firma, opción Texto, o bien la tenemospreparada en un archivo, opción Archivo. En nuestrocaso, para la primera firma, vamos a seleccionar laopción texto y vamos a escribir en el cuadro la infor-mación que deseamos añadir a nuestros mensajes.

Para que la firma se añada a los mensajes de salida,debemos marcar la opción Agregar firmas a todoslos mensajes salientes que aparece en la parte supe-rior de cuadro de diálogo. Una vez marcada esta op-ción, podemos marcar o desmarcar la opción de Noincluir la firma en las respuestas ni en los reenvíos.

En este cuadro podemos añadir tantas firmas comodeseemos; sin embargo, una cuenta de correo solopuede tener asociada una firma. Entonces ¿para quétantas firmas?

La respuesta es sencilla: puede ser que el usuariotenga varias cuentas de correo, una para trabajo,otra para ocio con la que se comunica con sus ami-gos y familiares, etc. Seguramente, su mensaje dedespedida en los correos no sea el mismo cuando

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Accedemosa la lista decarpetasdesde la barrade carpetas deOutlook

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envía un correo de trabajo que cuando queda consus amigos para ir a cenar. Además, si se trata de unordenador compartido por varios usuarios, lo normales que cada uno tenga al menos una cuenta de co-rreo y desee tener su firma o firmas personalizadas.

Para añadir una nueva firma, bastará con hacer clicen el botón Nueva y aparecerá el nombre de lanueva firma, aunque esta vez no será la predeter-minada, pues ya teníamos una. Si queremos que elcontenido se añada desde un archivo, bastará conmarcar la opción Archivo y localizar su ubicacióncon el botón Examinar.

Cuando tenemos varias firmas, para establecer lapredeterminada bastará con seleccionarla en la listay hacer clic sobre el botón Establecer como prede-terminada. La firma predeterminada se utilizará paratodas las cuentas de correo que no tengan una firmaasignada.

Para asignar una firma a una cuenta de correo bas-tará con seleccionar la firma y hacer clic en el botónOpciones avanzadas, se abrirá un nuevo cuadrode diálogo con las cuentas disponibles y bastarácon marcar aquellas cuentas que van a utilizar esafirma.

La libreta de direcciones

Con la libreta de direcciones podemosorganizar nuestros contactos y guar-dar todo tipo de datos que considere-mos relevantes sobre ellos, tanto a ni-vel personal comoprofesional.

Para acceder a la li-breta de direccionespodemos utilizar elbotón Direccionesde la barra de he-rramientas o bien

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utilizar la opción del menú Herramientas / Libretade direcciones…

Aparecerá en pantalla una nueva ventana con elcontenido actual de la libreta de direcciones.

Para añadir un nuevo contacto utilizaremos el botónNuevo de la barra de herramientas. Al hacer clic so-bre él se desplegará un menú en el que elegiremosla opción Nuevo contacto…

Se abrirá un cuadro de diálogo en el que podremosteclear los datos del nuevo contacto como el nom-bre, los apellidos, etc. Para añadir las direcciones decorreo, por si tiene varias, tecleamos la dirección enel cuadro correspondiente y hacemos clic en el bo-tón Agregar.

Si hemos tecleado varias direcciones para el contac-to, debemos establecer una como predeterminada,para ello la seleccionamos y hacemos clic en el bo-tón Establecer como predeterminada. Para modifi-car o eliminar una dirección de correo electrónico,usaremos los botones Modificar y Quitar.

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En la libreta de direcciones podemos añadir la infor-mación personal del contacto con la ficha Domicilioo los datos laborales del mismo, utilizando la fichaNegocios. También podemos guardar informaciónde sus datos familiares, su fecha de cumpleaños, suaniversario, etc., empleando la ficha Personal.

La ficha Otros nos permitirá escribir comentarios so-bre nuestro contacto que no estén reflejados en nin-guno de los apartados anteriores, y además muestrainformación sobre los grupos a los que pertenece di-cho contacto.

Para consulta o para modificar la infor-mación de un contacto, primero lo se-leccionaremos en la lista de contactosy después haremos clic sobre el botónPropiedades de la barra de herramientas, o bien ha-cemos doble clic sobre el contacto.

Para eliminar un contacto de nuestralibreta de direcciones bastará con se-leccionarlo y hacer clic sobre el botónEliminar de la barra de herramientas.

Cuando el número de contactos quetenemos en la libreta de direcciones esnumeroso y queremos buscar a unapersona en concreto, utilizaremos elbotón Buscar personas de la barra de herramientas.

Aparecerá el cuadro de diálogo Buscar personas enel que podemos rellenar aquellos campos que co-nozcamos del contacto que deseamos localizar. Unavez rellenado alguno de los criterios de búsqueda,hacemos clic en el botón Buscar ahora y en unosinstantes la ventana se ampliará mostrando el resul-tado de la búsqueda efectuada.

En la lista inferior de la nueva ventana aparece unalista de todos los contactos que cumplen el criteriode búsqueda establecido.

Desde esta lista podemos consultar o modificar la in-formación del contacto haciendo clic sobre el botónPropiedades. O bien los podemos borrar de la libretade direcciones utilizando el botón Eliminar. Para sa-lir de esta ventana utilizaremos el botón Cerrar.

Para imprimir información de la libretade direcciones utilizaremos el botónImprimir de la barra de herramientas.

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Esta opción enviará a la impresora la información detodos los contactos o solo de los que tengamos se-leccionados.

El primer paso para realizar el listado es establecer elcriterio de ordenación por el que deseemos obtenerdicho listado. Para ello ordenaremos la lista de loscontactos haciendo clic en la cabecera de la colum-na correspondiente.

Después seleccionamos los contactos que vayamosa imprimir, para ello utilizaremos las combinaciones deselección de Windows (<Shift> � clic o <Ctrl.> � clic).Por último hacemos clic en el botón Imprimir.

Aparecerá el cuadro de diálogo Imprimir en el quepodemos elegir:

1.º Si queremos imprimir todos nuestros contactoso solamente los seleccionados.

2.º El tipo de impresión que vamos a efectuar: si esen modo memorando, tarjeta de presentacióno lista telefónica.

Seleccionamos el número de copias y la impresora ala que se tiene que enviar la información y termina-mos haciendo clic en el botón Imprimir.

¿Cómo enviar un correo a un contacto de la libreta de direcciones?

Para utilizar la libreta de direcciones al crear un nue-vo mensaje de correo:

1.º Hacemos clic en el botón Para que hay junto alcuadro de texto donde se teclea la dirección deldestinatario.

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2.º Automáticamente, se abrirá el cuadro de diálogoSeleccionar destinatarios. En él seleccionaremosel contacto al que deseamos enviar el correoy haremos clic en el botón correspondiente:

a) clic en el botón Para:-> si es uno de los des-tinatarios del mensaje;

b) clic en CC:-> si es un contacto al que desea-mos enviar una copia del mensaje;

c) clic en CCO:-> si lo que deseamos es enviar-le una copia del mensaje sin que lo sepan losdemás destinatarios.

3.º Una vez seleccionados todos los contactos, hace-mos clic en el botón Aceptar y volveremos a la ven-tana del mensaje, en la cual ya se habrán rellena-do automáticamente los campos mencionados.

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Los campos aparecen rellenosautomáticamente con las direccionesseleccionadas en la libreta de direcciones

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¿Cómo enviar un mensaje a un grupo de personas?

Hay ocasiones en las que debemos enviar un correoa un grupo de personas que tienen algo en común,por ejemplo, un ejercicio a los alumnos de clase, unmensaje a los miembros de un departamento delcentro, un aviso a todos los jefes de departamento,la convocatoria de un claustro, etc.

Pues bien, la forma más sencilla y cómoda de reali-zar estas tareas es mediante la creación de grupos.Un grupo es un conjunto de contactos con algo encomún, por ejemplo, pertenecer a la misma clase,al mismo departamento, ser jefes de departamento,estar en un centro, etc.

La libreta de direcciones nos per-mite crear grupos de una formasencilla. Para ello ejecutamos la li-breta de direcciones y hacemosclic en el botón Nuevo de la barrade herramientas.

En el menú que aparece seleccionamos la opciónGrupo nuevo… Aparecerá el cuadro de diálogo Pro-piedades en el que deberemos teclear el nombre delnuevo grupo que estamos creando.

Para seleccionar de nuestra libreta de direccioneslos contactos que deseamos añadir al grupo, hare-mos clic en el botón Seleccionar miembros, queaparece en la parte derecha de la ventana.

Se mostrará una nueva ventana en la que apareceun listado de todos los contactos que tenemos ennuestra libreta de direcciones.

16 Para añadir un contacto al nuevo grupo bastará conseleccionarlo y hacer clic sobre el botón Seleccionar->.

Todos los contactos seleccionados aparecerán en lalista de la parte derecha de la ventana bajo el títuloMiembros:.

Para terminar, la selección haremos clic en el botónAceptar y volveremos a la ventana de creación delgrupo, donde podremos observar cómo se han aña-dido los contactos seleccionados a la lista de Miem-bros del grupo:.

Además, desde la ventana de Propiedades del grupoque estamos creando, tenemos disponible el botónNuevo contacto que nos permite realizar el alta deun nuevo contacto en nuestra libreta de direccionesy además dicho contacto se incluirá como miembrodel grupo que estamos creando.

Si deseamos añadir un miembro nuevo a nuestrogrupo, pero no deseamos que se registre como nue-vo contacto en nuestra libreta de direcciones, debe-remos utilizar los campos Nombre y Dirección de co-rreo electrónico de la parte inferior de la ventana.

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Una vez rellenados, bastará con hacer clic en el bo-tón Agregar para incluirlo en la lista del grupo aun-que no se realizará el alta como contacto individualen nuestra libreta de direcciones.

Para enviar un correo electrónico a todo el grupo:

1.º Creamos un mensaje nuevo y hacemos clic en el botón que nos permite seleccionar los destinatarios desde la libreta de direcciones.

2.º Buscamos y seleccionamos el nombre del grupoen la lista de contactos, y hacemos clic en el bo-tón Para:->. El nombre del grupo aparecerá co-mo destinatario del mensaje.

3.º Hacemos clic en Aceptar.4.º Rellenamos el contenido del mensaje y hacemos

clic en el botón Enviar de la barra de herramien-tas. Outlook Express enviará el mismo mensajea todos los miembros que forman parte del gru-po seleccionado.

También disponemos de otra forma sencilla de enviarun correo electrónico utilizando la libreta de direc-ciones. Para ello realizaremos los siguientes pasos:

• El primer paso consiste en abrir la libreta de direc-ciones.

• Después seleccionamos el contacto, contactos ogrupos a los que deseamos enviar el mensaje.

• Hacemos clic sobre el botón Acciones de la barrade herramientas, y en el menú desplegable queaparece seleccionamos la opción Enviar correo.

• Aparecerá la ventana de Mensaje nuevo con elcampo Para: rellenado. Sólo nos quedará rellenarel Asunto, teclear el contenido del mensaje y ha-cer clic en el botón Enviar.

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Seleccionamos el nombre del grupo que incluye los miembros a los que deseamos enviar el correo electrónico

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Evolution es un programa que nos permite gestionarnuestro correo electrónico de una forma práctica ysencilla. Este software viene incluido en las distribu-ciones de Linux (en nuestro caso, estamos utilizandoGuadalinex) y se instala en nuestro ordenador cuan-do instalamos el sistema operativo.

¿Cómo se ejecuta Evolution?

Para ejecutar este programa, podemoshacer clic en el menú Aplicaciones,seleccionar la opción Internet y elegirLector de correo (Evolution) en el sub-menú que aparece. Si disponemos de un acceso di-recto en el escritorio bastaría con hacer doble clicsobre él.

Generalmente, al ejecutarel programa, se intentaráefectuar de forma automá-tica una conexión a nues-tro servidor para compro-bar si hay correo pendientede recibir, y en caso afir-mativo se descargan losmensajes que hemos reci-bido. Los nuevos mensajesse colocarán en la carpetaBandeja de entrada.

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Normalmente en la parte de la izquierda de Evolu-tion aparece el árbol de carpetas, donde podremoscrear nuestras propias carpetas para organizar losmensajes que deseemos guardar en el programa.

Algunas de las carpetas que aparecen por defectocon Evolution son:

• Bandeja de entrada, donde quedará el correo querecibimos.

• Bandeja de salida, cuando creamos un correo y loenviamos, cuando respondemos a un correo, obien cuando reenviamos a otros usuarios un correorecibido, el correo se coloca en la Bandeja de sali-da hasta que pueda ser enviado.

• Correo enviado, una vez que el correo ha sido en-viado, automáticamente pasa de la carpeta Ban-deja de salida a la de Correo enviado.

• Papelera, cuando eliminamos un correo, el mensa-je es enviado a la Papelera, pero para borrarlo defi-nitivamente deberemos eliminarlo de esta carpeta.

Cuando hacemos clic sobre una de las carpetas, enla parte derecha aparecen las cabeceras de losmensajes que contiene. Podemos ordenar la lista demensajes haciendo clic sobre la cabecera de cual-quiera de las columnas: con un clic lo ordenará deforma ascendente y con otro clic sobre ella de formadescendente. Las cabeceras de mensajes que apa-recen en negrita nos indican que estos aún no hansido abiertos.

En el panel de la parte inferior de las cabeceras semuestra el cuerpo del mensaje seleccionado. Si de-seamos ver el contenido en una ventana nueva, bas-tará con hacer doble clic sobre la cabecera.

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CarpetasCabeceras de los mensajesde correo

Barra deestado

Cuerpo del mensajeseleccionado

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Debajo del árbol de carpetas se encuentra el botónde contactos. Para visualizar los contactos actualesde nuestro lector de correo bastará con hacer un clicsobre él y estos se mostrarán en la ventana.

Para enviar un mensaje a cualquiera de los contac-tos que aparecen en la ventana, haremos clic dere-cho sobre él y elegiremos la opción Enviar un men-saje al contacto del menú de contexto.

¿Cómo configurar nuestra cuentade correo?

Para poder utilizar el programa de correo electróni-co, es necesario disponer de una cuenta de correo.Las direcciones de correo electrónico tienen el si-guiente formato:

por ejemplo, [email protected], donde jesussería el nombre del usuario y tucentroeducativo.comel nombre del servidor.

Para configurar nues-tra cuenta de correoelectrónico procede-mos así:

1.º Ejecutamos elprograma y se-leccionamos laopción del menúEditar / Prefe-rencias…

usuario@nombre_servidor

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2.º Aparece la ventana Preferencias de Evolution y enel panel de la parte izquierda seleccionamos el bo-tón Cuentas de correo, con lo que aparecerán lascuentas que están configuradas en el programa.

3.º Para crear una nueva cuenta hacemos clic en elbotón Añadir y automáticamente se ejecutaráel asistente para la configuración de la cuentade correo. Lo primero que nos muestra es unaventana de bienvenida en la que tenemos quehacer clic sobre el botón Adelante para comen-zar a configurar la cuenta.

4.º En el siguiente paso, lo primero que nos pide esel nombre que se debe mostrar para la nuevacuenta y la dirección de correo electrónico queestamos configurando. Además podemos indi-car si esta nueva cuenta será la cuenta que utili-

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Botón de contactos

Clic para mostrar las cuentasde correo configuradas

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zaremos como predeterminada en el caso deque hubiese varias direcciones de correo confi-guradas en el programa. Teclearemos los datosy haremos clic en el botón Adelante.

5.º En la siguiente ventana tenemos que configurarel nombre del servidor de correo entrante. Estenombre debe ser proporcionado por el servidoren el que tenemos nuestra cuenta de correo. De-bemos indicar el tipo de servidor, generalmentePOP, rellenar el nombre del servidor de correoentrante, el usuario y la contraseña del mismo.Además, si es nuestro ordenador habitual, debe-ríamos marcar la casilla Recordar contraseñapara que no sea necesario teclearla cada vez queconsultamos el correo. Para continuar haremosclic en el botón Adelante.

6.º En la nueva ventana indicaremos si deseamosque Evolution compruebe de forma periódica sitenemos nuevo correo en el servidor.

Para ello bastará con marcar la opción Com-probar si hay correo nuevo automáticamentey establecer cada cuanto tiempo debe realizar-se esta comprobación. El tiempo se indicará enminutos. Hacemos clic en el botón Adelantepara continuar.

7.º Pasamos a la ventana de configuración del correosaliente. Lo primero que tenemos que seleccio-nar es el tipo de servidor, generalmente SMTP.

Además debemos teclear el nombre del servi-dor: esta información nos tiene que ser suminis-trada por el servidor en el que tenemos nuestra

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cuenta de correo y además nos debe decir si lacuenta requiere autenticación, generalmenteno, pero en caso afirmativo marcaríamos la casi-lla correspondiente.

8.º Hacemos clic en el botón Adelante y aparecerála ventana de Administración de la cuenta, en laque únicamente debemos teclear el nombre conel que vamos a trabajar con la cuenta que aca-bamos de crear.

Una vez tecleado, haremos clic en Adelante yaparecerá la ventana de finalización del asis-tente.

9.º La configuración de nuestra cuenta de correoelectrónico habrá concluido al hacer clic sobreel botón Aplicar.

¿Cómo enviar y recibir correos?

Cuando se ejecuta el programa Evolution, se produ-ce una consulta al servidor para ver si tenemos co-rreos pendientes de recibir, y en caso afirmativo sedescargan a nuestro ordenador. Igualmente, si tene-mos algún mensaje preparado para ser enviado, latransmisión de dicho mensaje comenzará de formainmediata. Si en cualquier momento deseamos com-probar si tenemos algún mensaje pendiente o quere-mos enviar algo que tengamos en la carpeta Bande-ja de Salida bastará con utilizar el botón Enviar /Recibir de la barra de herramientas obien utilizar la opción del menú Ar-chivar / Enviar / Recibir.

La mayoría de las operaciones que podemos realizarcon el programa de correo las tenemos disponiblesdesde la barra de herramientas.

Para crear un correo electrónico, haremos clic en elbotón Nuevo de dicha barra, automáticamente seabrirá una nueva ventana en la quepodremos crear el mensaje que va-mos a enviar.

Lo primero que debemos rellenar es la cabecera delmensaje que está formado por los siguientes campos:

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• De: nos permite indicar la cuenta desde la que seenviará el correo que estamos creando. Si tene-mos varias cuentas configuradas podemos selec-cionar mediante una lista desplegable cuál deellas utilizar.

• Para: en este campo debemos teclear la direcciónde correo electrónico de la persona o entidad a laque enviamos el mensaje. Si deseamos enviar elmensaje a varios destinatarios, debemos colocarsus direcciones separadas por comas.

• Cc: (Con Copia) podemos utili-zar este campo para indicar ladirección de correo electrónicode aquellas personas que de-ben recibir una copia del men-saje aunque el mensaje no seapara ellos. El destinatario conoce que otras perso-nas están recibiendo una copia del mensaje. Sieste campo no se visualiza en la ventana, pode-mos mostrarlo utilizando la opción del menú Ver /Campo «Cc».

• Cco: (Con Copia Oculta) es similar al anterior, per-mite enviar una copia a terceras personas, peroahora el remitente no conocerá que otros han re-cibido una copia del mensaje que le han enviado.Si este campo no se visualiza en la ventana pode-mos mostrarlo utilizando la opción del menú Ver /Campo «Cco».

• Asunto: es una breve descripción del contenidodel mensaje; aunque el mensaje se puede enviarsin asunto, recomendamos rellenar siempre estecampo, ya que se muestra en las cabeceras de losmensajes y nos da una idea aproximada del con-tenido del mismo.

En la parte inferior podemos teclear el contenido delmensaje que deseamos enviar.

Para teclear el mensaje, podemos emplear la barrade formato que hay sobre el cuerpo del mensaje.Con ella podremos cambiar el tipo de letra, el tama-ño, el estilo, la alineación, etc. Igualmente, en la ba-rra de herramientas del mensaje podemos encontrarun botón que nos permitirá comprobar la ortografía,deshacer la última operación efectuada, copiar, cor-tar, pegar, etc.

Una vez terminado el mensaje emplearemos el bo-tón Enviar de la barra de herramientas, con lo que el

correo es colocado en la carpeta Bandeja de saliday en el momento en que haya conexión será envia-da. Una vez terminada su transmisión, el correo serádepositado en la carpeta de Correo enviado.

¿Cómo adjuntar archivos al correo?

El programa de correo también nos per-mite adjuntar documentos al correo queestamos enviando. Para ello, cuando tengamos pre-parado el correo que vamos a enviar:

1.º Hacemos clic sobre el botón Adjuntar de la ba-rra de herramientas de la ventana del nuevomensaje. Inmediatamente se abrirá un cuadrode diálogo para seleccionar los archivos que de-seamos enviar con el correo.

2.º Una vez seleccionados, bastará con hacer clicen el botón Adjuntar, con lo que los documen-tos se anexarán al mensaje que hemos creado yserán enviados junto al mensaje.

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Seleccionamos el archivo que deseamos adjuntar

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Los documentos anexados al correo aparecen en elapartado Barra de adjuntos de la parte inferior delmensaje.

Igualmente podemos indicar la prioridad del mensa-je que estamos enviando, para ello emplearemos laopción del menú Insertar / Opciones de envío.

Seleccionamos la ficha Opciones generales y en elapartado Prioridad podemos seleccionar entre inde-finida, alta, estándar y baja.

¿Cómo saber si nuestro correoha sido recibido?

Para conocer si nuestro correo ha llegado a su desti-no, podemos pedir al destinatario una confirmaciónde lectura del mensaje. Para ello, emplearemos elmenú Insertar / Solicitar confirmación de lectura.

Cuando el destinatario reciba el nuestro mensaje, leaparecerá una alerta indicando que el remitente, esdecir, nosotros, hemos solicitado una confirmaciónde la lectura del mensaje; si el usuario hace clic enel botón Aceptar situado en el cuadro de diálogo, re-cibiremos un mensaje indicando que el destinatarioha leído el mensaje.

¿Cómo recibir archivos adjuntos?

Igualmente, cuando recibimos un correo elec-trónico puede venir con archivos adjuntos.

Si eso es así, junto al encabezado, en la columnaaparecerá la imagen de un clip con un papel. Tam-bién aparecerá en el encabezado del mensaje el nú-mero de archivos que se han adjuntado al correo.

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Archivos adjuntos

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Para guardarlos en nuestro equipo debemos hacer clic sobre el botón , con lo que se abre una ventana para seleccionar la carpeta en la quequeremos guardar los archivos que nos han llegado.Una vez seleccionada dicha carpeta, bastará con ha-cer clic en el botón Guardar para tenerlos disponibles.

¿Cómo organizar la información?

Cuando recibimos correo, los nuevos mensajes se guar-dan en la carpeta Bandeja de entrada, de manera quesi acumulamos en dichacarpeta todos los mensa-jes que vamos recibiendo,llegará un momento en elque intentar localizar unmensaje en concreto resul-tará muy difícil. Por ello, loaconsejable es crear nues-tras propias carpetas y or-ganizar nuestros correossegún su contenido, susdestinatarios, etc.

Para crear una nueva car-peta, hacemos un clic de-recho sobre el elemento Eneste equipo y elegimos laopción Carpeta nueva…del menú de contexto.

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Aparecerá el cuadro de diálogo Crear carpeta paraseleccionar el lugar donde la queremos crear y elnombre que le queremos poner. Por supuesto quepodemos crear carpetas dentro de otras carpetas,por ejemplo, podemos crear la carpeta Instituto y den-tro de ella la carpeta ESO y la carpeta Bachillerato.

Una vez que tenemos creadas las carpetas que va-mos a utilizar, lo que nos falta es colocar los mensajesrecibidos sobre dichas carpetas. Para ello:

1.º Nos colocamos en la Bandeja de entrada y en laparte derecha nos aparecen las cabeceras delos mensajes.

2.º Hacemos clic sobre el mensaje que deseamosmover, lo arrastramos hasta la carpeta donde loqueremos situar y soltamos. Automáticamente,el mensaje se ha depositado en la carpeta en laque lo hemos soltado. Si hacemos clic en dichacarpeta, podremos ver las cabeceras de losmensajes que contiene.

Si los mensajes que deseamos cambiar son muchos,podemos utilizar la selección múltiple para movervarios a la vez. Recuerda que puedes seleccionar va-rios elementos contiguos haciendo clic en el primeroy Shift ( ) � clic en el último. Si lo que queremoses seleccionar varios mensajes que no están se-guidos, deberemos hacer clic en el primero y Con-trol <Ctrl.> � clic en el resto. Una vez selecciona-dos, bastará con arrastrarlos a la carpeta destinopara mover todos a la vez.

Para borrar un mensaje lo arrastramossobre la Papelera. Igualmente, si selec-cionamos un mensaje y pulsamos la te-cla suprimir <Supr> o hacemos clic sobre el botónBorrar de la barra de herramientas, el mensaje serácolocado en la Papelera.

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Seleccionamos la carpetadonde queremos guardarlos archivos ajuntos

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Para borrar definitivamente los mensajes que no ne-cesitamos debemos utilizar la opción del menú Ar-chivar / Vaciar papelera.

¿Cómo responder a un correorecibido?

Para responder a un mensaje recibido,bastará con seleccionar su cabecera oabrir el mensaje con doble clic, y hacerclic sobre el botón Responder de la barra de herra-mientas.

Automáticamente, se abrirá la ventana de nuevomensaje y el campo Para aparecerá relleno con losdatos del usuario que nos envió el mensaje al queestamos respondiendo.

El campo Asunto aparece relleno con el mismo con-tenido del mensaje que habíamos recibido, pero conel prefijo Re: que nos indica que es una respuesta aun mensaje.

En el cuerpo del mensaje aparece el mensaje ante-rior y un espacio en blanco para que escribamos: deesta forma quedará un seguimiento de la respuesta

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o las respuestas enviadas y del mensaje o los men-sajes recibidos sobre el mismo correo.

Si el mensaje que recibimos fue en-viado a varios destinatarios y quere-mos que nuestra respuesta llegue atodos los que recibieron el mensaje y no solo a quienlo envió, deberemos utilizar el botón Responder atodos de la barra de herramientas. Al igual que en elcaso anterior, en el campo Para aparecerán todos losdestinatarios de nuestra respuesta.

Para enviar el mensaje, bastará con hacerclic sobre el botón Enviar.

¿Cómo reenviar un correo?

En ocasiones, debemos enviar a una ter-cera persona un correo recibido, paraello disponemos de la opción reenviar.Para ello, seleccionamos el mensaje con un clic, o loabrimos con un doble clic, y hacemos clic en el bo-tón Reenviar de la barra de herramientas.

Aparecerá la ventana de nuevo mensaje y tendre-mos que teclear en el campo Para la dirección decorreo de la persona a la que queremos reenviar elmensaje. El campo asunto aparecerá con el mismocontenido que tenía el mensaje que estamos reen-viando, pero con el prefijo Fw: (Forward) indicandoque es un mensaje reenviado.

En el cuerpo del mensaje aparece el men-saje anterior que estamos reenviando y unespacio en blanco para que escribamossobre él, de esta forma quedará un seguimiento detodos los mensajes que se han ido añadiendo se-gún han sido reenviados a otros usuarios. Para en-viar el mensaje bastará con hacer clic sobre el bo-tón Enviar.

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¿Cómo imprimir un mensaje de correo?

Para imprimir un mensaje, basta con se-leccionarlo y hacer clic sobre el botónImprimir de la barra de herramientas, obien utilizar la opción del menú Archivar / Impri-mir…. Aparecerá el cuadro de diálogo Imprimirmensaje con la ficha Impresora, en la que podemosseleccionar la impresora por la que deseamos reali-zar la impresión.

Si hacemos clic sobre la ficha Trabajo podremos se-leccionar si deseamos imprimir todo el documento osolamente algunas páginas del mismo, al igual que elnúmero de copias que deseamos realizar. Por último,la ficha Papel nos permite seleccionar el tipo de pa-pel que vamos a utilizar, la orientación del mismo, etc.

10 Una vez que hayamos seleccionado las opciones deimpresión, bastará con hacer clic sobre el botón Im-primir para enviar el mensaje a la impresora.

¿Cómo manejar la listade mensajes?

Cuando abrimos Evolution, de forma automática nosconectamos con los servidores de nuestras cuentasde correo electrónico, descargándose todos los men-sajes que haya pendientes en el servidor.

Puede suceder que nuestra bandeja de entrada sellene con un gran número de mensajes, dificultandosu manejo, ya que encontrar un mensaje nuevo enconcreto dependerá del criterio que en ese momen-to tengamos establecido para ordenar los mensajes.Por ello, Evolution nos proporciona dos herramientasmuy cómodas que nos facilitan el trabajo.

La primera opción que podemos emplear es la delmenú Ver / Ocultar mensajes leídos, que dejará ennuestra bandeja solamente aquellos mensajes queaún no hemos abierto, y que generalmente coinci-den con los últimos recibidos. Después de revisar to-dos los mensajes, podemos volver a mostrar todo elcontenido de la bandeja de entrada con la opciónVer / Mostrar mensajes ocultos.

Por otro lado disponemos de la opción del menú Ver /Vista actual / Por …, con la que podemos indicar elcampo por el que deseamos ordenar las cabecerasde los mensajes que estamos visualizando.

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Recuerda que también puedes conseguir la ordena-ción de los mensajes haciendo clic en la cabecerade las columnas. Con el primer clic se ordena de for-ma ascendente y con un nuevo clic en la misma ca-becera se ordenará de forma descendente. Porejemplo, si ordenamos los mensajes por la columnaFecha en forma descendente tendremos al comien-zo de la lista los últimos mensajes recibidos.

¿Cómo podemos firmar nuestrosmensajes?

Habitualmente, cada vez que enviamos un mensajede correo, al final del mensaje tecleamos un texto dedespedida, en el que incluimos un saludo, nuestronombre y la dirección de correo o la página Web denuestro centro, etc. Pues bien, Evolution nos permiteconfigurar esta información y añadirla de forma au-tomática a todos los mensajes que enviemos, de es-ta forma no tendremos que teclearla en cada men-saje. Además, si disponemos de varias cuentas decorreo, podemos configurar una firma para cadacuenta o bien utilizar la misma para varias cuentas,según nos interese.

Para configurar una firma para nuestros mensajesutilizaremos la opción del menú Editar / Preferen-cias. Se abrirá el cuadro de diálogo Preferencias de

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Evolution y en él seleccionaremos la cuenta de co-rreo para la que vamos a crear la nueva firma.

Para añadir una nueva firma haremos clic en el bo-tón Editar. Aparecerá automáticamente el editor decuentas, en cuya parte inferior está disponible el bo-tón Añadir firma nueva.

Al hacer clic sobre dicho botón aparecerá la ventanaEditar firma en la cual se solicitará un nombre parala nueva firma y el contenido de la misma. Para ter-minar, hacemos clic en el botón Guardar y cerrar.

Con este proceso podemos añadir tantas firmascomo deseemos; sin embargo, una cuenta de correosolo puede tener asociada una firma. Entonces ¿paraqué tantas firmas?

La respuesta es sencilla: puede ser que el usuariotenga varias cuentas de correo, una para trabajo,otra para ocio con la que se comunica con sus ami-gos y familiares, etc.

Seguramente, su mensaje de despedida en los co-rreos no sea el mismo cuando envía un correo detrabajo que cuando queda con sus amigos para ir acenar.

Además, si se trata de un ordenador compartido porvarios usuarios, lo normal es que cada uno tenga almenos una cuenta de correo, y cada uno deseará te-ner su firma o firmas personalizadas.

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Clic sobre la cabecera de las columnaspara ordenar los mensajes por esa columna.Con un clic se ordenará de forma ascendentey con otro clic sobre la misma cabecerala ordenación cambiará a descendente

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Para cambiar o asignar una firma a una cuenta decorreo bastará con seleccionar la cuenta, hacer clicen el botón Editar y seleccionar en la lista Firma: laque deseamos emplear.

Contactos

Con el panel de contac-tos podemos organizarnuestros contactos y guardar información sobreellos, tanto a nivel personal como profesional. Paraacceder a dicho panel podemos utilizar el botónContactos o bien seleccionar la opción del menú Ver /Ventana / Contactos.

En esta ventana aparecen los contactos que hemosañadido hasta ahora. Para crear uno nuevo, bastarácon hacer clic en el botón Nuevo o desplegar la fle-

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cha que está junto a estebotón y seleccionar la op-ción Contacto.

Se abrirá un cuadro dediálogo en el que debemosteclear los datos del nue-vo contacto como el nom-bre, el apodo, etc. Pode-mos añadir hasta cuatrodirecciones de correo, pa-ra el trabajo, para el domi-cilio, etc., y los diferentes teléfonos del contacto, men-sajería instantánea, etc.

En la ventana de contactos podemos añadir la infor-mación sobre la página Web personal, de su Blog,datos de su trabajo, etc., utilizando la ficha Informa-ción personal.

Para añadir información sobre las direcciones decorreo tradicional disponemos de la ficha Direcciónde correo. Para guardar la información que acaba-mos de rellenar, bastará con hacer clic en el botónAceptar.

Para consultar o modificar la información de uncontacto, bastará con hacer un doble clic sobre él,o seleccionarlo con un clic en la lista de contactosy después elegir la opción del menú Archivar /Abrir.

Para eliminar un contacto, bastará con se-leccionarlo y hacer clic sobre el botón Bo-rrar de la barra de herramientas.

Para imprimir la información de nuestroscontactos, utilizaremos el botón Imprimirde la barra de herramientas.

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Seleccionamos la firmaque deseamos utilizar

Contacto seleccionado

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¿Cómo enviar un correo a unode nuestros contactos?

Para utilizar las señas de uno de nuestros contactosal que le queremos enviar un correo procedemosasí:

1.º Una vez escrito el mensaje, hacemosclic en el botón Para: que hay junto alcuadro de texto destinado a contener la direc-ción del destinatario.

2.º Automáticamente se abrirá el cuadro de diálogoSelecciona contactos de la libreta de direccio-nes. En él seleccionamos el contacto al que de-seamos enviar el correo y hacemos clic en el bo-tón Añadir correspondiente. Desde esta mismaventana podemos añadir direcciones para loscampos Para, Cc y Cco.

Una vez seleccionados todos los contactos, haremosclic en el botón Cerrar y volveremos a la ventana del

14 mensaje, en la cual ya se habrán rellenado automáti-camente los campos mencionados.

¿Cómo enviar un mensaje a un grupo de personas?

Hay ocasiones en las que debemos enviar un correoa un grupo de personas que tienen algo en común,por ejemplo, un ejercicio a los alumnos de clase, unmensaje a los miembros de un departamento delcentro, un aviso a todos los jefes de departamento,la convocatoria de un claustro, etc.

Pues bien, la forma más sencilla y cómoda de reali-zar estas tareas es mediante la creación de una listade contactos.

Una lista de contactos es un conjunto de contactoscon algo en común, por ejemplo, pertenecer a lamisma clase, al mismo departamento, ser jefes dedepartamento, estar en un centro, etc.

El panel de contactos nos permite crear una listade contactos de una forma sencilla. Para ello hare-mos clic en la flecha que hay junto al botón Nuevode la barra de herramientas.

En el menú que aparece seleccionamos la opciónLista de contactos. Aparecerá un cuadro de diálo-go en el que deberemos teclear el nombre de lanueva lista que estamos creando.

Para añadir un contacto existente a nuestra listabastará con arrastrarlo sobre la lista y soltarlo enella.

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Si deseamos añadir un miembro nuevo a nuestra lis-ta y este no existe como contacto, bastará con te-clear su dirección de correo en el cuadro de texto yhacer clic en el botón Añadir para incorporarlo anuestra lista.

Para enviar un correo electrónico a todos los miem-bros de la lista:

1.º Creamos un mensaje nuevo y hace-mos clic en el botón Para:, que nospermite seleccionar los destinatarios desdenuestros contactos.

2.º Buscamos el nombre de la lista de contactos yhacemos clic en el botón Añadir.

3.º El nombre del grupo aparecerá como destinata-rio del mensaje en el campo Para:. Hacemosclic en Cerrar.

4.º Rellenamos el contenido del mensaje y hace-mos clic en el botón Enviar de la barra de herra-

mientas. Evolution enviará el mismo mensaje atodos los miembros que forman parte de la listaseleccionada.

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Para añadir un contacto existentelo arrastraremos sobre este espacio

Tecleamos la dirección de correoy hacemos clic en el botón Añadir

Añadimos el nombre de la lista de contactosque contiene los miembros a los quedeseamos enviar el correo electrónico

Al enviar un correo a una lista de contactos,el mensaje será recibido por todoslos miembros que la integren

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Notas

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Presentación

¿Qué es Kalipedia?

Kalipedia (www.kalipedia.com) es una iniciativa pionera de web 2.0 que se centra en los contenidoseducativos y se dirige al ámbito de habla hispana; con ella el Grupo Santillana pone a disposición de toda la sociedad una web de ayuda al estudio y a la enseñanza, de acceso libre y gratuito, con vocación de convertirse en el recurso de referencia para el mundo educativo.

Kalipedia nace con más de 40.000 contenidos: el usuario puede visualizar las obras de Velázquez,escuchar discursos de los grandes protagonistas de la Historia, desplazarse al centro de la Tierra para comprender el origen de los volcanes, conocer de cerca a los personajes más ilustres, profundizaren fórmulas matemáticas… Y todo ello con la garantía y el rigor del Grupo Santillana.

Kalipedia te ofrece además la posibilidad de compartir información e intervenir en el propio desarrollode la página a través del «interkambiador», un lugar de encuentro para profesores y estudiantes que convierte al usuario en parte activa del proyecto a través de una red social viva y dinámica.

Características

Kalipedia presenta los contenidos contextualizados y relacionados entre sí, promoviendo la iniciativapersonal y la gestión de la información por parte del usuario, y fomentando, de este modo, la evolución personal y académica.

Los rasgos característicos de Kalipedia se pueden resumir en los siguientes puntos:

• En la actualidad, cuenta con 40.000 contenidos divulgativos, que se van ampliando día a día. Estos contenidos pertenecen a las áreas de Geografía, Lengua, Ciencias, Historia, Literatura,Filosofía, Arte, Tecnología, Física, Química, Matemáticas e Informática, y están dirigidos a estudiantes de Educación Secundaria Obligatoria.

• Tiene un potente tratamiento gráfico, que enriquece las áreas temáticas con elementos visuales en alta resolución y de gran calidad: mapas de todo tipo, fotografías, galerías de imágenes, gráficos,ilustraciones e infografías.

• Ofrece un amplio despliegue de elementos interactivos en distintos formatos: vídeos, audios,animaciones, simulaciones que proporcionan una visión más completa de los contenidos…

• Dispone de herramientas de gestión del conocimiento: buscador avanzado, glosariopormenorizado, test de autoevaluación…

Guía de uso general de Kalipedia

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Kalipedia se adentra en la web 2.0 a través de las puertas del interkambiador, que permite al usuariopersonalizar la página, ampliar contenidos, compartir información, publicar artículos y comunicarsecon otras personas. El área social y comunicativa de Kalipedia cuenta con los siguientes recursos:

• Herramientas de valoración con las que poder comentar los contenidos, modificarlos, enviarlos por correo electrónico, añadir etiquetas, crear favoritos…; estas herramientas hacen también posibleel compartir con toda la comunidad de usuarios una estructura de contenidos personalizada.

• Una herramienta de creación de avatares personalizados que permite diseñar la imagen que te representará en el interkambiador.

• Retos y concursos lúdico-formativos, con los que aprender divirtiéndose.

• Un sistema de etiquetado de contenidos con palabras claves que permiten guardar los favoritos e intercambiarlos con otros usuarios.

• Elementos para crear círculos de compañeros y grupos con intereses afines, que hacen posiblecomunicar experiencias, realizar investigaciones y trabajos conjuntos y compartir contenidosetiquetados a nuestro gusto.

• Blogs multiautor, un espacio innovador en el que todos los miembros de un grupo puedenparticipar y hacer comentarios.

• Foros para plantear, compartir y discutir cuestiones que interesan o preocupan a la comunidadeducativa.

Aprovechamiento

Estructura y navegación

La navegación por Kalipedia es muy sencilla e intuitiva. Se puede realizar a través de dos menús:

• El menú lateral nos permite conocer todos los niveles de navegación dentro de Kalipedia. Así,encontraremos un menú Materias y, dentro de él, las diferentes áreas temáticas, como «Geografía»,que, a su vez, se divide en General y Descriptiva. De esta forma podemos conocer la organización de la materia que nos interesa. El menú lateral nos permite acceder a las secciones de Materias,Multimedia, Glosario, Noticias e Interkambiador.

• El menú superior es más sencillo: consiste en un acceso directo a las secciones de Materias,Multimedia y Glosario.

También se puede acceder a todos los contenidos y secciones a través del mapa del sitio:http://www.kalipedia.com/mapa.html

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La portada general

Kalipedia cuenta con un buscador general y un buscador avanzado. Puedes acceder a todos los contenidos de Kalipedia medianteuna búsqueda sencilla –de un artículo, deuna imagen, de un elemento multimedia…–o mediante una búsqueda avanzada, que permite especificar el formato, el tipo de contenido, la materia y la submateria.

Buscador:

http://www.kalipedia.com/buscador.html

Siempre encontrarás noticias de interés,organizadas por materias. Estas noticias,que pueden utilizarse en el aula,contextualizan los contenidos de Kalipediaen el mundo que nos rodea.

Sección Noticias:

http://www.kalipedia.com/noticias/

La sección multimedia incluye audios,vídeos, animaciones y galerías de imágenes,elementos todos ellos que aportan una presentación visual e interactiva de los contenidos.

Sección Multimedia:

http://www.kalipedia.com/media.html

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Se incluyen artículos relacionados con todaslas áreas temáticas.

Sección Materias:

http://www.kalipedia.com/

Se incorporan numerosas imágenes en altaresolución, fotografías de gran tamaño en la mayor parte de los casos, que puedenser proyectadas en clase o utilizadas en distintos tipos de trabajos escolares.

Sección Fotos:

http://www.kalipedia.com/fotos/

La información sobre lo más reciente,valorado, visto y comentado por los usuariospermite conocer los intereses de lacomunidad educativa: por dónde naveganprofesores y alumnos, qué les interesa…

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Secciones

• Materias. Las distintas materias tienen una portada principal para cada submateria, con los contenidos destacados del día, por una parte, y, por otra, un índice que incluye los artículoscorrespondientes a la disciplina.

• Multimedia. Es el área más visual, con secciones de animaciones, audios, fotos, galerías, gráficos,recursos web y vídeos. Puedes navegar por la portada principal o por la portada de las distintassecciones, donde encontrarás los contenidos más destacados del día (lo último, lo más valorado, lo más visto, lo más comentado); y puedes también adentrarte en los archivos por formatos (vídeos,fotos, audios, gráficos…) y perderte en sus más de 12.000 contenidos interactivos.

http://www.kalipedia.com/media.html

En el caso de los gráficos, cada uno se muestra en varias versiones, para que puedas utilizar, en cada momento, la que más te convenga: versión básica, con solo el dibujo; muda: como la básica pero con pistas para poder ser completada por el usuario; y completa: con toda la información, como un apunte ilustrado del tema que se está estudiando. Puedes encontraresquemas, mapas, dibujos, partituras y fórmulas en estas tres versiones; tú decides qué utilizar y cómo.

• Glosario. Todas las palabras que puedan generar algún tipo de dificultad están aquí. Las encontrarás por orden alfabético o escribiendo la palabra en el buscador; puedes tambiénsugerir la inclusión de un nuevo término.

http://www.kalipedia.com/glosario/

Opciones de participación

Para que puedas formar parte activa de Kalipedia, tienes disponible, desde cualquier contenido, la opción de comentar, corregir, enviar, etiquetar y compartir material con otros usuarios.

Cada vez que navegues, explores Kalipedia y encuentres una información de tu interés, ya sea un texto, una imagen, un vídeo o un audio, puedes guardarla como favorito y etiquetarla con palabrasclaves. Estos favoritos podrás verlos, compartirlos con tus compañeros y enviárselos a tus grupos desde el interkambiador.

Puedes ver tus contenidos etiquetados aquí:

http://www.kalipedia.com/comunidad/favoritos.html

El apartado de Recursos Web contiene lo más destacado e interesante que se puedeencontrar en la red.

Sección Recursos Web:

http://www.kalipedia.com/recursoweb/

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El interkambiador

Imagina poder compartir conocimientos, solucionar tus dudas, mejorar tus capacidades y lograr que los alumnos aprendan en un entorno tecnológico accesible. Todo eso es lo que te ofrece el interkambiador, un espacio abierto de Kalipedia en el que es posible poner en común conocimientos y experiencias. El interkambiador es el área en la que podrás conocer compañeros,guardar favoritos y etiquetas, crear grupos, blogs multiusuario, foros…

http://www.kalipedia.com/comunidad/

El menú del interkambiador tiene diferentes secciones, unas personalizadas y otras generales:

• Las que se refieren a tus espacios personalizados están recogidas en los apartados Mi perfil, dondepuedes acceder a los datos de tu cuenta, y Mi Kalipedia, donde puedes gestionar tus favoritos,etiquetas y grupos, invitar a tus compañeros, subir una imagen que represente a tu grupo o a ti mismo, crear un blog…

• Las opciones generales te permiten ir a zonas comunes del interkambiador, como son los Foros, los Blogs, las Entrevistas digitales y los Test.

Los test y los blogs

• Los test (http://www.kalipedia.com/test/) ponen a prueba los conocimientos de los usuarios; la corrección se lleva a cabo de forma automática e inmediata, lo que permite al usuario comprobarfácilmente cuáles han sido sus errores y cuáles son las respuestas correctas.

• En Kalipedia (http://blogs.kalipedia.com/) puedes tener un blog personal, en el que desarrollar tus propios contenidos e iniciativas, o un blog de grupo. Puedes crear tantos grupos como quieras y tener un blog para cada uno de ellos.

Otras secciones

• RSS. Puedes recibir gratis y en tiempo real los últimos contenidos actualizados por temas o por formatos. Kalipedia te ofrece las últimas actualizaciones de cada materia o tema y de aquelloselementos multimedia que se van desarrollando día a día.

http://www.kalipedia.com/rss.html

• Ayuda. Esta sección da respuesta a las preguntas más frecuentes de los usuarios.

http://www.kalipedia.com/ayuda.html

• Acerca de Kalipedia. En esta sección podrás conocernos más a fondo.

http://www.kalipedia.com/acercade.html

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Utilidad didáctica de Kalipedia

Kalipedia contribuye a la consecución de objetivos significativos dentro de la Educación SecundariaObligatoria. Por un lado, refuerza y amplía los conocimientos básicos adquiridos por el alumnado en el aula, en su aspecto humanístico, artístico, científico y tecnológico, interrelacionando e integrandoaprendizajes tanto formales como no formales. Por otro lado, de acuerdo con las directrices de la LOE,favorece la adquisición y desarrollo de las habilidades y destrezas implicadas en la utilización de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación.

Como ya hemos visto, Kalipedia presenta una simple y flexible navegación que permite utilizarla no solo como herramienta de apoyo sino como un proyecto integral de aula.

A continuación, te presentamos algunos modelos de uso antes, durante y después de ver un contenidoen el aula, con el fin de que los adaptes a tus necesidades e intereses y aproveches al máximo elcontenido y las herramientas de Kalipedia.

Antes de…

En la sociedad tecnológica en la que nos encontramos, Kalipedia se transforma en una valiosa fuentede motivación a la hora de abordar nuevos aprendizajes.

Puedes utilizar alguno de sus recursos (un Sabías que…, un vídeo, una foto, un audio, etc.) como introducción a conceptos, a priori, poco atractivos, como referencia o ejemplo, para poner «voz» a un personaje o hecho histórico, para contextualizar un contenido…

Los gráficos, en sus distintas formas, resultan una poderosa herramienta de evaluación inicial. Puedes trabajar con las versiones básica y muda, «jugar» a completarlas y comprobar las respuestasmás tarde.

Durante…

Kalipedia muestra todos sus contenidos relacionados con otros materiales y disciplinas, por lo que, en la mayoría de las áreas, permite contextualizar social, política y económicamente un contenidocurricular, de manera que resulte posible trabajar con él transversalmente.

En función de la afinidad temática, existen tres tipos de relaciones entre los contenidos:

• Relación de primer grado: a la derecha de la página se presentan materiales relacionadosestrechamente con el tema en el que nos encontramos.

• Relación de segundo grado: debajo del tema se ofrecen contenidos de la misma área vinculados con él.

• Relación de tercer grado: debajo de los elementos anteriores se incluyen materiales relacionadostransversalmente con el tema.

Un instrumento de gran utilidad es el apartado Hazlo así, que, en las áreas científico-técnicas, muestradesde el desarrollo completo de un proceso hasta la manera de evitar los errores más comunes.

Puedes crear un grupo afín a tus necesidades e intereses y compartir con él los contenidos que encuentres en Kalipedia. Entre todos, podéis etiquetarlos y generar carpetas temáticas.

Dentro del interkambiador, tienes la posibilidad de crear blogs multiautor, donde podrás poner en marcha actividades que exigen la colaboración de distintas personas. Trabajar con este tipo de herramientas, propias de la web 2.0, favorece el desarrollo de estrategias y habilidades decomunicación y planificación. Los blogs multiautor te ofrecen la posibilidad de generar tu propioespacio virtual. Si te es posible, aprovecha la oportunidad de crear un blog de grupo con un aula de otro centro, donde profesores y alumnos podáis analizar vuestros intereses y problemas y reflexionar sobre ellos.

No pierdas de vista la sección Entrevistas digitales (http://www.kalipedia.com/entrevistas/), en la que encontrarás escritores, cantantes, actores, deportistas… Enviar preguntas y leer las respuestas, en función de lo que estéis viendo en clase, puede convertirse en una original y sugerente actividad de ampliación.

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Después de…

Averigua lo que sabes en la sección Test (http://www.kalipedia.com/test/). Kalipedia te permitecomentar, valorar y compartir los test con otros compañeros, de manera que podáis plantearos nuevos retos de aprendizaje en función de los resultados obtenidos.

Es posible, además, incorporar al blog –personal o de grupo– nuevos posts en los que se cuenten las propias experiencias e inquietudes respecto al tema que se está tratando.

Kalipedia es un proyecto vivo, en constante crecimiento. Envía tus dudas, comentarios y sugerenciasa [email protected]. En Kalipedia, ¡tú eres el protagonista!

Kalipedia, el tomo que faltaba en tu enciclopedia

En datos:

• 40.000 contenidos educativos y de referencia.

• 12.000 elementos multimedia.

• 3.500 términos en el Glosario.

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Queda prohibida, salvo excepción prevista en la ley, cualquier forma de re-producción, distribución, comunicación pública y transformación de estaobra sin contar con la autorización de los titulares de la propiedad intelec-tual. La infracción de los derechos mencionados puede ser constitutiva dedelito contra la propiedad intelectual (artículos 270 y siguientes del CódigoPenal).

© 2008 by Santillana Educación, S. L.Torrelaguna, 60. 28043 MadridPRINTED IN SPAINImpreso en España por

ISBN: 978-84-294-6491-7CP: 916753Depósito legal:

Dirección de arte: José Crespo

Proyecto gráfico:Portada: CARRIÓ/SÁNCHEZ/LACASTAInteriores: Manuel García

Ilustración: Enrique Cordero, David Cabacas

Jefa de proyecto: Rosa MarínCoordinación de ilustración: Carlos AguileraJefe de desarrollo de proyecto: Javier TejedaDesarrollo gráfico: Rosa María Barriga, José Luis García, Raúl de Andrés

Dirección técnica: Ángel García Encinar

Coordinación técnica: Alejandro RetanaConfección y montaje: Fernando CalongeCapturas informáticas: David Sánchez

Corrección: Ángeles San Román, Gerardo Z. GarcíaDocumentación y selección fotográfica: Nieves Marinas

Fotografías: A. Viñas; D. López; F. Morera; J. Jaime; J. L. G. Grande; J. Lucas/Aula del Mar.Málaga; J. M. Borrero; J. M. Gil-Carles; J. M.ª Escudero; J. V. Resino; P. Esgueva; S. Enríquez; A. G. E. FOTOSTOCK; CONTIFOTO/UPPA; COVER/SYGMA/SIEMENS; DIGITALVISION;EFE/AP PHOTO/HONDA MOTORS CO., LTD.; EFE/SIPA-PRESS, SIPA ICONO/Nik Wheeler;FOAT; HIGHRES PRESS STOCK/AbleStock.com; NASA/NASA Jet Propulsion Laboratory(NASA-JPL); PHOTODISC; SAFI 2000; Tomás López Soriano; Diego Gallardo; Automóviles CITROËN; BIBLIOTECA NACIONAL, MADRID/Laboratorio Biblioteca Nacional;COSMOCAIXA, MUSEO DE CIENCIA DE LA FUNDACIÓN LA CAIXA, ALCOBENDAS,MADRID; J. E. Casariego; SERIDEC PHOTOIMAGENES CD; ARCHIVO SANTILLANA

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solucionario tecnología 4 eso (libre y abierto)

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