taller de electrónica básica 1
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CONVENIO DE AMPLIACION Y COBERTURA SENA – TECNARMantenimiento de Equipos de Cómputo, Diseño e Instalación de
Cableado Estructurado FICHA 661399
TALLER DE ELECTRÓNICA BÁSICA
3 DE FEBRERO DE 2015
1. ¿Qué es la electricidad?
La materia está formada por átomos que, a su vez, están constituidos por distintas partículas diminutas. Algunas de ellas (los protones y los electrones) tienen una propiedad especial llamada carga eléctrica. Cuando las cargas eléctricas circulan por un conductor, existe una corriente eléctrica.
La palabra electricidad procede del vocablo griego “electrón”, que significa ámbar. Si frotas un trozo de ámbar, o más fácil, un bolígrafo con un trapo, podrás levantar con él pequeños trocitos de papel, que se le quedan pegados.
2. ¿Qué es la materia y cuál es su composición?
La materia es todo lo que ocupa un lugar en el espacio. Es todo aquello que se forma a partir de átomos o moléculas, con la propiedad de estar en estado sólido, líquido o gaseoso. Son ejemplos de materia las piedras, la madera, los huesos, el plástico, el vidrio, el aire y el agua. Al observar un paisaje pueden verse pájaros, árboles, un río, un caballo pastoreando, flores, etc. Todas esas cosas forman parte de la naturaleza y se pueden ver y tocar. Esa característica común (visible y palpable) que tienen todos los objetos se denomina materia. Es decir, la materia es lo que forman las cosas que tocamos y vemos.
Su composición
La materia está integrada por átomos, partículas diminutas que, a su vez, se componen de otras aún más pequeñas, llamadas partículas subatómicas, las cuales se agrupan para constituir los diferentes objetos.
3. ¿Cuáles son los estados de la materia y a que seden estos estados?
ESTADOS DE LA MATERIA
El estado en que se encuentra la materia (sólido, líquido y gaseoso) depende de la energía que poseen las partículas (átomos, moléculas y iones) que constituyen la materia, y de las fuerzas de atracción que existen entre ellas. Además, también depende de las condiciones de temperatura y presión a las que están sometidas esas partículas.
INSTRUCTOR:
Carlos Andrés Rivera Alarcón
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Estado sólido
Las partículas que forman los sólidos se atraen fuertemente, están cerca unas de otras y dispuestas de manera ordenada, lo que le dan la característica de ser estructuras rígidas. Tienen poco espacio para moverse, ya que solo pueden hacerlo vibrando en posiciones fijas. Esta particularidad les da la característica de tener forma y volumen constantes.
Estado líquido
Las partículas que forman los líquidos se atraen parcialmente y tienen más libertad para moverse que en los sólidos, pero no llegan a separarse de las demás, por lo que conservan su volumen. Esas partículas disponen de más espacio y pueden deslizarse unas sobre otras con facilidad. Esto explica por qué los líquidos tienen forma variable, adoptando la del recipiente que los contiene. Una característica de los líquidos es la fluidez, ya que pueden trasladarse hacia otros lugares y atravesar orificios muy pequeños. Otra propiedad es la viscosidad, debido a que poseen cierta dificultad para desplazarse a raíz del rozamiento de sus partículas.
Estado gaseoso
En los gases prácticamente no existen fuerzas de atracción que mantengan unidas las partículas que los forman. Es por eso que sus partículas están muy separadas entre sí y existe más espacio vacío que en los líquidos o en los sólidos. Ello permite que se muevan con mayor facilidad, al azar y con bastante rapidez. Así se explica que los gases tengan una forma y un volumen variables y sean expansibles, es decir, ocupen todo el espacio disponible.
4. ¿Qué es el átomo y cuál es su estructura?
Un átomo es la menor cantidad de un elemento químico que tiene existencia propia, y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Un átomo es tan pequeño que una sola gota de agua contiene más de mil trillones de átomos. Los átomos están formados por un núcleo que contiene dos tipos de partículas: los protones (tienen carga eléctrica positiva) y los neutrones (sin carga eléctrica). Ambas partículas tienen una masa similar. Alrededor del núcleo se encuentran los electrones, que tienen carga eléctrica negativa y una masa muchísimo más pequeña que la correspondiente a los protones y neutrones. El átomo es eléctricamente neutro, ya que tiene tantos electrones como protones hay dentro del núcleo.
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5. ¿Qué es la carga eléctrica del átomo? ¿Cuándo se forma un ion? ¿Qué es el número atómico?
La carga eléctrica es una propiedad de la materia que permite cuantificar la pérdida o ganancia de electrones.
La carga eléctrica que puede clasificarse como carga eléctrica positiva (protones) y carga eléctrica negativa (electrones). Los fenómenos eléctricos se atribuyen a la separación de las cargas eléctricas del átomo y su movimiento. Por esta razón el concepto de carga eléctrica es la base para definir los fenómenos eléctricos.
Un ion es una partícula que se forma cuando un átomo neutro o un grupo de átomos ganan o pierden uno o más electrones, cuando un átomo que pierde un electrón forma un ion de carga positiva, llamado catión; un átomo que gana un electrón forma un ion de carga negativa, llamado anión
Numero atómico indica la cantidad de protones que se encuentra presente en el núcleo de un átomo. Este número, por lo tanto, se encarga de definir la configuración electrónica del átomo
6. ¿Qué son los electrones de valencia y cuantos tienen los elementos conductores, semiconductores y aislantes?
los electrones que se encuentran en los últimos niveles de energía del átomo, es por esto que son los principales responsables del tipo de enlace químico que tendrán los átomos.
Digamos que, los electrones de valencia, son aquellos que determinarán qué tipo de enlace se formará, es decir, si serán intercambiados o si serán compartidos entre los átomos involucrados. No solo eso, sino que además, la cantidad de electrones de valencia de un átomo también determinan cuántos enlaces químicos puede formar.
El mayor conductor su número de electrones es 29, el de los semiconductores es de 4 y los aislantes también tienen 4.
7. ¿Qué es la electricidad estática y como crearla? ¿Menciona algunas aplicaciones de la electricidad estática? - Trae un experimento en grupos de 6 máximos para el Jueves 5 días Jueves 5 de Febrero que haga uso de este tipo de electricidad.
La electricidad estática es una carga eléctrica sin movimiento. Todos los materiales están hechos de átomos. Un átomo es la partícula más pequeña de un material que todavía conserva las propiedades de dicho material. Cada átomo está formado por un núcleo con carga positiva alrededor del cual se mueven uno o más electrones negativos. En reposo, la
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carga positiva del núcleo es igual a la suma de las cargas negativas de todos los electrones que giran a su alrededor.
Se genera cuando dos o más cuerpos entran en contacto y se separan de nuevo. Esta acción da lugar a una separación o transferencia de electrones negativos de un átomo a otro. El nivel de carga (la fuerza del campo) depende de varios factores: el material y sus propiedades físicas y eléctricas, la temperatura, la humedad, la presión y la velocidad de separación. Cuanto mayor es la presión o la velocidad de separación, mayor es la carga
8. ¿Qué es la electricidad dinámica? ¿Define que es campo eléctrico?La electricidad dinámica se produce por medio del movimiento de los electrones. La electricidad dinámica es prominente de los sistemas eléctricos. Por ejemplo un circuito eléctrico de la casa, se produce movimiento de electrones.
El campo eléctrico es un campo físico que es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.
9. ¿Qué es la diferencia de potencial eléctrico?Es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro. Su unidad de medida es el voltio.
10. Investiga al menos cuatro formas de producir grandes cantidades de energía eléctrica.La energía eólica: es la que se obtiene del viento, es decir, de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire o de las vibraciones que el dicho viento.La energía geotérmica: es aquella energía que puede obtenerse mediante el aprovechamiento del calor del interior de la Tierra.
La energía nuclear: se caracteriza por producir, además de una gran cantidad de energía eléctrica, residuos nucleares que hay que albergar en depósitos aislados y controlados durante largo tiempo
La energía solar fotovoltaica: es la obtención de energía eléctrica a través de paneles fotovoltaicos. Los paneles, módulos o colectores fotovoltaicos están formados por dispositivos semiconductores tipo diodo que, al recibir radiación
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solar, se excitan y provocan saltos electrónicos, generando una pequeña diferencia de potencial en sus extremos.
11. Define: - Corriente eléctrica.
La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas en el interior del material
- Que es el Culombio y a que equivale Es la unidad derivada del sistema internacional para la medida de la magnitud física cantidad de electricidad (carga eléctrica). Cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente eléctrica.Un culombio (1C) equivale a 6,241 509 629 152 650×1018 protones y menos un culombio (-1C) a 6,241 509 629 152 650×1018 electrones
- Intensidad eléctrica su simbología, unidad de medida y como se mide.Se denomina intensidad de corriente eléctrica a la carga eléctrica que pasa a través de una sección del conductor en la unidad de tiempo. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C·s-1 (culombios partido por segundo), unidad que se denomina amperio.
Unidades
VoltioEl voltio es la unidad del SI para el potencial eléctrico, la fuerza electromotriz y el voltaje. Es representado simbólicamente por la letra V. Se define como la diferencia de potencial a lo largo de un conductor cuando una corriente con una intensidad de un amperio consume un vatio de potencia.
AmperioEl amperio es la unidad del SI para la intensidad de corriente eléctrica Un amperio es la intensidad de corriente que, al circular por dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y separados entre sí en el vacío a lo largo de una distancia de un metro, produce una fuerza entre los conductores de 2·10-7 newton por cada metro de conductor; también se puede conceptualizar como el paso de un Culombio (6.24 · 1018electrones) en un segundo a través de un conductor. Se representa con la letra A.
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OhmioEl ohmio es la unidad del SI para la resistencia eléctrica. Se representa con la letra griega Ω. Un ohmio es la resistencia eléctrica que presenta una columna de mercurio de 106,3 cm de altura y 1 mm2 de sección transversal, a una temperatura de 0 °C.
12. ¿Qué es un circuito eléctrico? ¿Qué es y cómo se representa un circuito abierto?
Un circuito eléctrico es un arreglo que permite el flujo completo de corriente
eléctrica bajo la influencia de un voltaje. Un circuito eléctrico típicamente está
compuesto por conductores y cables conectados a ciertos elementos de circuito
como aparatos (que aprovechan el flujo) y resistencias (que lo regulan). La
analogía sería al flujo de un circuito de agua que funciona bajo la presión del flujo.
Como se representa un circuito abierto:Es un circuito por el cual no circula ningún tipo de energía ya que al no estar conectado a ningún conductor y estar interrumpido (como su nombre lo dice) la corriente no tiene ningún tipo de flujo
13. ¿Qué es un corto circuito, como se representa y que sucede si se ocasiona?
Un cortocircuito es una conexión entre dos terminales de un elemento de un circuito eléctrico, lo que provoca una anulación parcial o total de la resistencia en el circuito, lo que conlleva un aumento en la corriente que lo atraviesa.
lo que ocurre es que el flujo de electrones circula por los alambres pero como no existe ninguna resistencia en los alambres ( si existe pero es muy cercana a cero) que limite la cantidad de corriente (el flujo de electrones) que pasará, esta tiende a aumentar al infinito produciendo calentamiento hasta que se interrumpe por medio de un fusible ( si es que existe, si no existe hasta que se queme por completo el alambre y se interrumpa el circuito.
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14. ¿Qué es el voltaje, cómo se mide y cuál es su unidad de medida? Menciona algunas fuentes de voltaje y su simbología.
El voltaje es una magnitud física, con la cual podemos cuantificar o “medir” la diferencia de potencial eléctrico o la tensión eléctrica entre dos puntos, y es medible mediante un aparato llamado voltímetro. En cada país el voltaje estándar de corriente eléctrica tiene un número específico, aunque en muchos son compartidos. Por ejemplo, en la mayoría de los países de América Latina el voltaje estándar es de 220 voltios.
- Cuál es la unidad de medida
La unidad de medida del voltaje es el voltio (V). Otras unidades de medida del voltaje, derivadas del voltio, son el kilovatio (kV) y el milivoltio (mV), equivalentes en su orden a 10 3 V (1000 V) y 10-3V (0.001V).
- Fuentes de voltajes y su simbología
La fuente se compone de cuatro bloques principalmente: Transformador, Rectificador, Filtro y Regulador o Estabilizador.
Funcionamiento:• El Transformador proporciona una tensión alterna senoidal, aumenta o disminuye la amplitud de una tensión alterna, mantiene la frecuencia y proporciona aislamiento galvánico.
• El Rectificador proporciona una señal pulsante, compuesta de una señal continua y rizada.
• El Filtro proporciona una señal continua, reduce el rizado de la tensión, aísla la componente alterna de la continua y asegura un comportamiento lineal.
• El Regulador tratan de mantener una tensión estable en la carga, con una realimentación negativa, que detecta variaciones de tensión de salida. En algunos casos suelen usarse Estabilizadores pero sus características de salida no suelen ser muy buenas.
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15. ¿Qué es un conductor eléctrico, cuales son los más usados y como se prueba su conductividad?
Un conductor eléctrico Es aquel cuerpo que puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Generalmente elementos, aleaciones o compuestos con electrones libres que permiten el movimiento de cargas.
- Cuáles son los más usados
Existen distintos tipos de conductores, que pueden dividirse en dos grandes grupos:
1. De alta conductividad:
Plata: este es el material con menor resistencia al paso de la electricidad pero al ser muy costoso, su uso es limitado.
Cobre: este es el conductor eléctrico más utilizado ya que es barato y presenta una conductividad elevada. Este material se encuentra en la naturaleza de manera abundante, en forma de sulfuros, carbonatos, óxidos y en muy pocos casos se halla el cobre nativo. Se caracteriza por ser dúctil y maleable, sencillo de estañar y soldar y es muy resistente a la tracción. Para mejorar sus cualidades mecánicas, el cobre es fusionado con bronce y estaño
Aluminio: este ocupa el tercer puesto por su conductividad, luego de los dos anteriores. Su conductividad representa un 63% de la del cobre pero a igualdad de peso y longitud su conductancia es del doble.
16. ¿Qué es un resistencia, cuál es su simbología, cómo se mide y unidad de medida?
17. Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los
electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el
Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega
(Ω), en honor al físico alemán
18. Georg Ohm , quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.
19. Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:
20.21.22.
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23.24.25.26.27. Cual es su simbología28.29.30.31.
Símbolo Descripción Símbolo Descripción
Resistencia eléctrica / resistorSistema IEC
Resistencia eléctrica / resistorSistema NEMA
Impedancia Elemento de calefacción
Resistencia en derivación con conexiones de corriente y de tensión. Shunt
Resistencia con tomas de corriente
Resistencia con tomas fijas Resistencia no reactiva
Resistencia no quemable Resistencia no reactiva
Resistencia de protecciónHace la funcion de un fusible
Atenuador+ símbolos
Resistencia de protecciónHace la funcion de un fusible
MemristorResistencia - memoria
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Array de resistenciasEj: 8 resistencias
Símbolos de resistencias variables y ajustables
Resistencia variable Resistencia variable
Resitencia de variación continua
Resistencia variable por pasos o escalones
Resistencia variable por pasos o escalones
Potenciómetro
Resistencia ajustable ReostatoPotenciómetro con contacto móvil
Resistencia ajustable Potenciómetro con contacto móvil y ajustes predeterminado
Resistencia preajustada Resistencia con contacto móvil y posición de apagado
Resistencia variable de discos de carbono
Símbolos de resistencias / resistores especiales
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LDR - FotoresistorResistencia dependiente de la luz. Al aumentar la intensidad de luz decrece la resistencia
Resistencia LDR, FotoresistorEl lado ancho es el lado expuesto a la luz
LDR - FotoresistorSistema NEMA
LDR - Fotoresistor
Resistencia NTC - TermistorCoeficiente térmico negativoLa resistencia decrece al aumentar la temperatura
Resistencia NTC - TermistorCoeficiente térmico positivoLa resistencia aumenta al aumentar la temperatura
TermistorSistema NEMA
VDR - VaristorLa resistencia depende del voltaje
VDR - VaristorLa resistencia baja al aumentar el voltaje
VDR - Varistor
VDR - VaristorSistema NEMA
Resistencia magnéticaSu resistencia depende de campos magnéticos
RTDDetector de temperatura resistivo
RTDDetector de temperatura resistivo
Aprendamos juntos todo sobre la Electricidad!!!
INSTRUCTOR:
Carlos Andrés Rivera Alarcón