SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA

2016

ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA

ELECTRICIDAD

Es una forma de energía natural que puede ser producida artificialmente y que se caracteriza por su poder de transformación; ya que se puede convertir en luz, calor, sonido, movimiento, etc.

TENSIÓN O VOLTAJE

Se denomina tensión eléctrica (o también voltaje) a la fuerza potencial (atracción) que hay entre dos puntos cuando existe entre ellos diferencia en el número de electrones.

Se representa con la letra V y su unidad Es el voltio (v).

RESISTENCIA

La resistencia eléctrica representa la oposición que presenta un conductor para que a través de él, circule una corriente eléctrica. Dicho de otra manera, la resistencia eléctrica es la oposición que presenta un material a que los electrones pasen a través de él.La resistencia eléctrica se representa con la letra R y se mide en ohmios (Ω).

OHMNIO

El ohmio es la unidad derivada de resistencia eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades. Su nombre se deriva del apellido del físico alemán Georg Simon Ohm, autor de la Ley de Ohm.

Intensidad de Corriente

La intensidad de corriente o Corriente eléctrica representa la cantidad de carga eléctrica que atraviesa la sección de un conductor en la unidad de tiempo.

I = Q / t

La intensidad se representa por la letra I y su unidad es el Amper, que se representa con la letra A y que equivale a 1 culombio / 1 segundo.

1A = 1C / 1s

AMPERIO

Es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, De sección circular despreciable y situados a una diferencia de 1m uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2x N/m

Un amperio se define matemáticamente como:

POTENCIA ELÉCTRICA

En física, potencia es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo. Esto es equivalente al tiempo empleado en realizar un trabajo.

La unida fundamental con que se mide la potencia es el vatio.Un vatio se puede definir como “la velocidad a la que se realiza el trabajo en un circuito en el cual circula una corriente de un amperio cuando haya aplicada una diferencia de potencial de un voltio”.

 Unidad de potencia y de flujo térmico en el Sistema Internacional de unidades (SI); se define como la potencia capaz de desarrollar el trabajo de un julio en un segundo (1 J/s = 1 N · m/s). Su símbolo es W. En la industriase emplea mucho un múltiplo del vatio: el kilovatio (kW).

vatio hora Unidad de trabajo o energía eléctrica; es el trabajo realizado en una hora por un vatio. Su símbolo es W/h. Frecuentemente se utiliza el múltiplo kilovatio hora (Kw/h).

VATIO o WATT

CORRIENTE CONTINUA (D.C o C.C)

La corriente continua es aquella corriente que no presenta variación ni en magnitud ni en sentido.

CORRIENTE ALTERNA (A.C o C.A)

La corriente alterna es aquella que varía en magnitud y sentido, a intervalos periódicos,

Un polo a tierra o puesta a tierra es un mecanismo de protección contra la corriente (una sobrecarga, un corto o un choque eléctrico), su función básicamente es desviar estas sobrecargas asía la tierra y así proteger a las personas o a los aparatos que están conectados a una toma.

POLO A TIERRA

La electricidad estática es la acumulación de cargas eléctricas en la superficie de un objeto, esto se produce cuando los materiales se separan o se frotan entre sí, causando cargas positivas (+) reunidas en un material y cargas negativas (-) sobre la otra superficie. El resultados de la electricidad estática pueden ser chispas, descargas al repelerse esos materiales, o materiales pegados juntos. Se llama “estática” porque no hay flujo de corriente.

ELECTRICIDAD ESTÁTICA

LECTURA DE PLANOS ELECTRICOS

Encuentra la leyenda del plano. Esta es tu clave para la variedad de símbolos específicos de la industria eléctrica utilizados en el diagrama.

Comienza en una sección del plano eléctrico, como el vestíbulo, y toma nota de cada símbolo representado en ese espacio.

Sigue las líneas de color blanco o negro de un símbolo a otro. Esto demuestra cómo las líneas de transmisión eléctrica están conectadas en toda la casa.

Comprueba los números dentro de un círculo en el diagrama. Estos se utilizan para identificar una muestra representativa de la sala, que se encuentra en otra página de los planos adonde conducen las líneas eléctricas.

Busca líneas continuas gruesas, que representan paredes de media altura. También busca líneas continuas delgadas, las cuales simbolizan estructuras integradas. Esto ayuda a tu comprensión de dónde están ubicados y conectados los componentes eléctricos.

PLANO ELECTRICO

SIMBOLOGÍA DEL PLANO

Es un dispositivo que gracias a sus baterías u otros elementos almacenadores de energía, puede proporcionar energía eléctrica por un tiempo limitado y durante un apagón eléctrico a todos los dispositivos que tenga conectados. Otras de las funciones que se pueden adicionar a estos equipos es la de mejorar la calidad de la energía eléctrica que llega a las cargas, filtrando subidas y bajadas de tensión y eliminando armónicos de la red en el caso de usar corriente alterna.

UPS

Un estabilizador de tensión es un equipo electrónico o electromecánico, destinado a dar una tensión estabilizada en su salida (230 Voltios ó 380 Voltios), aunque en su entrada la tensión eléctrica sea más baja o más alta del valor de utilización.

ESTABILIZADOR

Una regleta es un dispositivo eléctrico, con un interruptor ON/OFF, usado para conectar varios

dispositivos eléctricos estándar de corriente alterna en un mismo enchufe.

Mientras que un protector Multitoma es un protector total con un enchufe extra fuerte en la

parte posterior y seis tomas polarizadas en su frente para la conexión de los equipos a proteger.

REGLETA vs MULTITOMA

SUPRESOR DE PICOS

Un supresor de picos es un regulador de voltaje que impide que las variaciones de energía eléctrica dañen los componentes de tus aparatos electrónicos.

Un disyuntor, interruptor automático (España), automático (Chile), breaker o pastilla (México) o taco (Colombia), es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la corriente eléctrica que por él circula excede de un determinado valor, o en el que se ha producido un cortocircuito, con el objetivo de evitar daños a los equipos eléctricos.

BREAKER MATE

SOLDADOR ELECTRICO

Un soldador eléctrico o de estaño, también conocido como cautín, es una herramienta eléctrica usada para soldar. Funciona convirtiendo la energía eléctrica en calor, que a su vez provoca la fusión del material utilizado en la soldadura, como por ejemplo el estaño.

ALAMBRE DE ESTAÑO

El estaño que se utiliza en electrónica tiene alma de resina con el fin de facilitar la soldadura. Para garantizar una buena soldadura es necesario que tanto el estaño como el elemento a soldar alcancen una temperatura determinada, si esta temperatura no se alcanza se produce el fenómeno denominado soldadura fría. La temperatura de fusión depende de la aleación utilizada, cuyo componente principal es el estaño y suele estar comprendida entre unos 200 a 400 ºC.

Este desoldador de vacío es una bomba de succión que consta de un cilindro que tiene en su interior un émbolo accionado por un muelle.

Tiene una punta de plástico, que soporta perfectamente las temperaturas utilizadas. El cuerpo principal (depósito) suele ser de aluminio.

Para manejarlo debemos cargarlo venciendo la fuerza del muelle y en el momento deseado pulsaremos el botón que libera el muelle y se produce el vacío en la punta.

EXTRACTOR DE ESTAÑO

Diseñadas para trabajos de alta precisión, estas herramientas de acero son ideales para sujetar piezas pequeñas, desmontar chips o elementos similares.

PINZAS DE PUNTA FINA

COMPONENTES ELECTRONICOS

Se denomina componente electrónico a aquel dispositivo que forma parte de un circuito electrónico. Se suele encapsular, generalmente en un material cerámico, metálico o plástico, y terminar en dos o más terminales o patillas metálicas. Se diseñan para ser conectados entre ellos, normalmente mediante soldadura, a un circuito impreso, para formar el mencionado circuito.

Los circuitos electrónicos se pueden dividir en dos amplias categorías: digitales y analógicos.

La electrónica digital utiliza magnitudes con valores discretos, mientras que la electrónica analógica emplea magnitudes con valores continuos.

Se dice que un sistema es analógico cuando las magnitudes de la señal se representan mediante variables continuas, esto es análogas a las magnitudes que dan lugar a la generación de esta señal.

SISTEMA ANALÓGICO

Una señal analógica es un voltaje o corriente que varía suave y continuamente. Una onda senoidal es una señal analógica de una sola frecuencia. Los voltajes de la voz y del video son señales analógicas que varían de acuerdo con el sonido o variaciones de la luz que corresponden a la información que se está transmitiendo.

SEÑAL ANALÓGICA

Un sistema analógico contiene dispositivos que manipulan cantidades físicas representadas en forma analógica. En un sistema de este tipo, las cantidades varían sobre un intervalo continuo de valores.Así, una magnitud analógica es aquella que toma valores continuos.

La mayoría de las cosas que se pueden medir cuantitativamente aparecen en la naturaleza en forma analógica. Un ejemplo de ello es la temperatura: a lo largo de un día la temperatura no varía entre, por ejemplo, 20 °C o 25 °C de forma instantánea, sino que alcanza todos los infinitos valores que entre ese intervalo. Otros ejemplos de magnitudes analógicas son el tiempo, la presión, la distancia, el sonido.

Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales.

También un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñado para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan tomar valores discretos.

SISTEMA DIGITAL

La mayoría de las veces estos dispositivos son electrónicos, pero también pueden ser mecánicos, magnéticos o neumáticos.

SEÑAL DIGITAL

Las señales digitales, en contraste con las señales analógicas, no varían en forma continua, sino que cambian en pasos o en incrementos discretos. La mayoría de las señales digitales utilizan códigos binarios o de dos estados.

Dispositivos analógicos

Amplificador operacional: amplificación, regulación, conversión de señal, conmutación.Capacitor: almacenamiento de energía, filtrado, adaptación impedancias.Diodo: rectificación de señales, regulación, multiplicador de tensión.Diodo Zener: regulación de tensiones.Inductor: adaptación de impedancias.Potenciómetro: variación de la corriente eléctrica o la tensión.Relé: apertura o cierre de circuitos mediante señales de control.Resistor o Resistencia: división de intensidad o tensión, limitación de intensidad.Transistor: amplificación, conmutación.

Dispositivos digitales

Biestable: control de sistemas secuenciales. Memoria: almacenamiento digital de datos. Microcontrolador: control de sistemas digitales. Puerta lógica: control de sistemas combinacionales.

TIPOS DE DISPOSITIVOS

COMPONENTES ELECTRONICOS ANALOGOS Y DIGITALES

RESISTENCIA

Propiedad de un objeto o sustancia que hace que se resista u oponga al paso de una corriente eléctrica. La resistencia de un circuito eléctrico determina según la llamada ley de Ohm cuánta corriente fluye en el circuito cuando se le aplica un voltaje determinado. La abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el símbolo del ohmio es la letra griega omega, Ω.

El condensador es uno de los componentes más utilizados en los circuitos eléctricos. Un condensador es un componente pasivo que presenta la cualidad de almacenar energía eléctrica. Está formado por dos láminas de material conductor (metal) que se encuentran separados por un material dieléctrico (material aislante). En un condensador simple, cualquiera sea su aspecto exterior, dispondrá de dos terminales, los cuales a su vez están conectados a las dos laminas conductoras.

CONDENSADOR

Son resistencias bobinadas variables dispuestas de tal forma que pueda variar el valor de la resistencia del circuito en que está instalada, como ya sabemos, son capaces de aguantar más corriente. . A las resistencias variables se le llaman reóstatos o potenciómetros, con un brazo de contacto deslizante y ajustable, suelen utilizarse para controlar el volumen de radios y televisiones.

REÓSTATOS

Dispositivo eléctrico que consta de una bobina de cable situada junto a una o varias bobinas más, y que se utiliza para unir dos o más circuitos de corriente alterna (CA) aprovechando el efecto de inducción entre las bobinas. La bobina conectada a la fuente de energía se llama bobina primaria. Las demás bobinas reciben el nombre de bobinas secundarias. Un transformador cuyo voltaje secundario sea superior al primario se llama transformador elevador. Si el voltaje secundario es inferior al primario este dispositivo recibe el nombre de transformador reductor.

TRANSFORMADOR

Componente electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. Los primeros dispositivos de este tipo fueron los diodos de tubo de vacío, que consistían en un receptáculo de vidrio o de acero al vacío que contenía dos electrodos: un cátodo y un ánodo. Ya que los electrones pueden fluir en un solo sentido, desde el cátodo hacia el ánodo, el diodo de tubo de vacío se podía utilizar en la rectificación. Los diodos más empleados en los circuitos electrónicos actuales son los diodos fabricados con material semiconductor.

DIODO

Las bobinas (también llamadas inductores) consisten en un hilo conductor enrollado. Al pasar una corriente a través de la bobina, alrededor de la misma se crea un campo magnético que tiende a oponerse a los cambios bruscos de la intensidad de la corriente. Al igual que un condensador, una bobina puede utilizarse para diferenciar entre señales rápida y lentamente cambiantes (altas y bajas frecuencias). Al utilizar una bobina conjuntamente con un condensador, la tensión de la bobina alcanza un valor máximo a una frecuencia específica que depende de la capacitancia y de la inductancia.

BOBINAS

Dispositivo que convierte la energía química en eléctrica. Todas las pilas consisten en un electrolito (que puede ser líquido, sólido o en pasta), un electrodo positivo y un electrodo negativo. El electrolito es un conductor iónico; uno de los electrodos produce electrones y el otro electrodo los recibe. Al conectar los electrodos al circuito que hay que alimentar, se produce una corriente eléctrica.

PILA (Acumulador, Batería)

Dispositivo de seguridad utilizado para proteger un circuito eléctrico de un exceso de corriente. Su componente esencial es, habitualmente, un hilo o una banda de metal que se derrite a una determinada temperatura. El fusible está diseñado para que la banda de metal pueda colocarse fácilmente en el circuito eléctrico. Si la corriente del circuito excede un valor predeterminado, el metal fusible se derrite y se rompe o abre el circuito.

FUSIBLE

Conmutador eléctrico especializado que permite controlar un dispositivo de gran potencia mediante un dispositivo de potencia mucho menor. Un relé está formado por un electroimán y unos contactos conmutadores mecánicos que son impulsados por el electroimán. Éste requiere una corriente de sólo unos cientos de miliamperios generada por una tensión de sólo unos voltios, mientras que los contactos pueden estar sometidos a una tensión de cientos de voltios y soportar el paso de decenas de amperios. Técnicamente un relé es un aparato electromecánico capaz de accionar uno o varios interruptores cuando es excitado por una corriente eléctrica.

RELÉ

Los transistores se componen de semiconductores. Se trata de materiales, como el silicio o el germanio, dopados (es decir, se les han incrustado pequeñas cantidades de materias extrañas), de manera que se produce un exceso o una carencia de electrones libres.

TRANSISTORES

La mayoría de los circuitos integrados son pequeños trozos, o chips, de silicio, de entre 2 y 4 mm, sobre los que se fabrican los transistores. La fotolitografía permite al diseñador crear centenares de miles de transistores en un solo chip situando de forma adecuada las numerosas regiones tipo n y p. Los chips requieren mucho menos espacio y potencia, y su fabricación es más barata que la de un circuito equivalente compuesto por transistores individuales.

CIRCUITOS INTEGRADOS

Hay muchos métodos e instrumentos diferentes que se emplean para medir la corriente y el voltaje. Las mediciones de voltaje se efectúan con dispositivos tan variados como voltímetros electromecánicos, voltímetros digitales, osciloscopios y potenciómetros. Los métodos para medir corrientes emplean los instrumentos llamados amperímetros. Algunos amperímetros funcionan censando realmente la corriente, mientras que otros la determinan indirectamente a partir de una variable asociada como lo es el voltaje, el campo magnético o el calor.

METODOS DE MEDICION

o TIPOS DE MEDIDAS:

MEDIDAS INDUSTRIALES: Son aquellos que se realizan directamente sobre el montaje o instalación eléctrica . Para realizarlas se necesitan aparatos que sean prácticos , con la posibilidad de ser tanto fijos como portátiles

MEDIDAS DE LABORATORIO: Son aquellas que se realizan en condiciones idóneas y distintas de las ambientales. Se utilizan para verificar el funcionamiento de los aparatos de medida o para el diseño de aparatos y circuitos; estos aparatos suelen tener una mayor precisión que los utilizados en la industria , motivo por le cual son más delicados y costosos .

MAGINITUD SIMBOLO UNIDADES DESIGNACIÓN APARATO PARA SU MEDICIÓN

Cantidad de electricidad

Q Culombio G GALVANÓMETRO

Corriente I Amperio A AMPERÍMETRO

Resistencia R Ohmio OHMETRO, PUENTES

Tensión U Voltio V VOLTÍMETRO

Potencia P Vatio W VATÍMETRO

Energía E Joules J CONTADOR DE ENERGÍA

Capacidad C Faradio F CAPACÍMETRO

Frecuencia f Hertzio Hz FRECUENCÍMETRO

Factor de potencia

Cos ---------- Cos FASÍMETRO

Emitancia luminosa

lx lux LUXÓMETRO

REALIZADO POR:

ELIECER SUAREZ

JEFERSON TORRES

JIM L.