Fundamentos de Electricidad y Electrónica

Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología

Dirección Nacional de Educación Técnico-Profesional y Ocupacional

TTP / Automotores

Módulo / Fundamentos de electricidad y electrónica

Aprobado por Res. 190/02 CFCyE

TTP / Técnico en Automotores Módulo / Fundamentos de la electricidad y de la electrónica

Presentación

El módulo “Fundamentos de Electricidad y de Electrónica” tiene carácter introducto-rio al Trayecto Técnico Profesional en Automotores y junto a los módulos “Tecnolo-gía de la Representación gráfica y la interpretación de planos”, “Esfuerzos y tensio-nes en Mecanismos de Automotores” y “Materiales y Proceso de Mecanizado” for-man parte del área modular “Tecnología”, la que integra capacidades transversales que sirven de base al conjunto de áreas de competencia identificadas en el Perfil Profesional.

Por ser un módulo que desarrolla capacidades transversales, es inicial para cual-quiera de los tres itinerarios del Trayecto.

El ejercicio profesional del Técnico en Automotores requiere del conocimiento de los principios y leyes fundamentales de la electricidad y la electrónica para comprender el funcionamiento, las características y conexiones de los componentes, sistemas e instalaciones de los automotores.

Además, en su ejercicio profesional, el Técnico en Automotores requiere para reali-zar las tareas de detección de fallas, reparaciones, mantenimiento, proyecto, diseño y montaje la interpretación y aplicación de leyes y principios fundamentales de la electricidad y la electrónica permitiéndoles alcanzar a los componentes, sistemas, equipos e instalaciones del automotor las condiciones de operaciones adecuadas a su diseño.

La aprehensión del conjunto de normas y leyes fundamentales de la electricidad y la electrónica no logra por si mismas las capacidades profesionales que se traduci-rán en desempeños competentes, pero construye saberes y desarrolla destrezas que les servirán de base a cada uno de ellos para sus futuros aprendizajes.

El presente módulo se perfila como el espacio de construcción de capacidades pro-fesionales consistentes en identificar y analizar la tecnología y el principio de fun-cionamiento de componentes, de circuitos y sistemas eléctricos y electrónicos del automotor, las que se irán enriqueciendo y articulando con saberes más complejos a lo largo del trayecto y que redundarán en capacidades profesionales.

En este módulo se desarrollarán capacidades profesionales relacionadas a la inter-pretación y aplicación en circuitos de baja complejidad de las leyes y principios fun-damentales de la electricidad y electrónica. Además se desarrollarán capacidades que permitan seleccionar, calibrar y operar instrumentos de medición, verificación y control para realizar mediciones sobre circuitos básicos eléctricos y electrónicos. Es-tas capacidades se irán profundizando a lo largo del Trayecto Técnico Profesional, permitiendo realizar acciones de reparaciones, mantenimiento, proyecto, montaje, etc.

La propuesta formativa del módulo (por ser inicial) pretende que el alumno comien-ce a introducirse en el mundo de la técnica, de la electricidad y la electrónica apli -cada al automotor, para que pueda descubrir y desarrollar su interés respecto del campo de acción del Técnico en Automotores, comenzando a visualizar alguna de las características de su Perfil Profesional y construyendo una primer imagen de lo que abordarán los demás módulos del Trayecto. Para esto la institución deberá dis-poner de recursos humanos y materiales promoviendo la participación activa del equipo docente de los distintos módulos, con el fin de crear interrelaciones y unifi-car criterios para un aprendizaje integral.

Las actividades formativas para abordar este espacio debe responder a la imple-mentación de situaciones problemáticas que se resuelvan analíticamente y puedan demostrarse prácticamente en el laboratorio. Para alcanzar las capacidades men-cionadas se necesita evidenciar y aplicar en diferentes situaciones las leyes de fun-

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damentos eléctricas y electrónicas. Se deberá contextualizar este espacio formativo a las problemáticas de equipos e instalaciones del automotor.

1. Referencia al perfil profesional

Las actividades profesionales que propone este módulo están relacionadas con la aplicación de las leyes y principios fundamentales de la electricidad y electrónica en un contexto de aula, taller y laboratorio en circuitos básicos, utilizando herramien-tas e instrumentos en dichas aplicaciones. Estas actividades son claves en ciertas áreas de competencia del Perfil Profesional de Técnico en Automotores.

Este módulo toma como referencia, para la organización del proceso formativo, ac-tividades profesionales incluidas en las áreas de competencia 1, 2, 3, 4, 5 y 6 del perfil profesional. Dentro de éstas áreas, las subáreas de competencia que contie-nen las actividades mencionadas son las siguientes:

1.1. Proyectar diseñar y calcular componentes y sistemas mecánicos, eléctricos, electromecánicos, electrónicos, neumáticos, oleohidráulicos del automotor.1.2. Proyectar, diseñar y calcular instalaciones de componentes eléctricos, elec-trónicos y de control de automatismo.1.6. Determinar las pruebas, ajustes y ensayos de calidad y fiabilidad y producir la documentación técnica correspondiente al componente, sistema e instalación.1.7. Administrar la documentación técnica.2.1. Montar y desmontar componentes, sistemas e instalaciones propias del au-tomotor.3.1. Realizar la verificación de componentes, sistemas e instalaciones de auto-motores.3.2. Gestionar la verificación de automotores.3.3. Brindar asistencia técnica.4.1. Operar sistemas e instalaciones mecánicas, eléctricas, electrónicas, hidráuli-cas y neumáticas.4.2. Reparar fallas en automotores.4.3. Aplicar el mantenimiento preventivo, correctivo y predictivo.5. Realizar e interpretar ensayos de motores, sistemas e instalaciones del auto-motor.6.2. Comercializar componentes del automotor.6.4. Seleccionar componentes y asesorar en servicios del automotor.

La identificación de situaciones problemáticas que debe abordar el técnico en el contexto socioproductivo y con el cual se relacionan las actividades incluidas en es-tas subáreas de competencia, nos permite enunciar el siguiente problema central en torno al cual se estructura el módulo y da unidad a los contenidos y actividades formativas, buscando desarrollar capacidades profesionales en entornos formativos gestionados por la institución educativa.

Problema Central“Comprender el funcionamiento, las características y conexiones de los componen-tes, sistemas e instalaciones de los automotores para realizar las tareas de detec-ción de fallas, reparaciones, mantenimiento, proyecto, diseño y montaje.”

El proceso de resolución del problema central reorganiza las actividades pertinentes de estas subáreas de competencia y permite conformar la unidad de competencia del módulo.



Unidad de competenciaIdentificar y aplicar los fundamentos de la electricidad y de la electrónica en circuitos y componentes eléctricos y electrónicos básicos, aplicándolos en el armado de circui-tos.

Identificar las leyes fundamentales de la electricidad y la electrónica de diferen-tes componentes.

Obtiene las características funcionales de los componentes.

Relaciona las características funcionales de los componentes con las leyes fundamentales de la electricidad y electrónica, según corresponda.

Define el principio de funcionamiento de los componentes.

Define la o las leyes que caracterizan el funcionamiento de los componentes

Aplicar las leyes fundamentales de la electricidad y electrónica.

Identifica la ley o leyes que intervienen en la problemática a analizar.

Determina las variables involucradas en las leyes implicadas en el análisis, las relaciones de proporcionalidad que las vincula y las correspondientes unidades.

Obtiene los datos a través de cálculos, uso de tablas, gráficos, etc. o mediante la medición empleando instrumentos adecuados.

Obtiene los resultados aplicando las ecuaciones correspondientes.

Producir circuitos eléctricos o electrónicos.

Analiza la documentación técnica correspondiente identificando los componentes que inter-vienen en el circuito.

Realiza la conexión de los componentes de acuerdo a las especificaciones técnicas, em-pleando las herramientas, método, técnicas y normas de seguridad adecuadas.

Comprueba el funcionamiento de los circuitos realizados.

Realiza mediciones sobre los circuitos aplicando el o los instrumentos correspondientes.

Alcances y condiciones de la unidad de competencia

AlcanceAl finalizar este módulo los estudiantes tendrán desarrolladas las capacidades que permiten inferir, en las condiciones de la unidad de competencia, un desempeño competente en el rango de actividades arriba descripto, asumiendo responsabilida-des limitadas sobre los resultados de su tarea en el marco de un equipo de trabajo. El alcance de dichas actividades estará limitado a interpretar y aplicar las diferentes leyes de la electricidad y la electrónica en contextos de laboratorios; realizando cir-cuitos, efectuando verificaciones y mediciones de parámetros. en función de ins-trucciones recibidas.

Estas condiciones mencionadas podrán ser trasladas a componentes de automoto-res de baja complejidad, interpretando de esta manera, el correcto funcionamiento de los mismos y su rango de prestación.

Además podrán armar circuitos básicos, eléctricos y electrónicos logrando caracte-rísticas de funcionamiento predeterminadas.

Asimismo, se alcanzarán competencias que permitirán la interpretación de planos y cirrcuitos de ese nivel.



Finalmente se lograrán competencias para operar herramientas en el armado de circuitos e instrumentos de medición.

CondicionesLas actividades de la unidad de competencia se llevan a cabo en contextos labora-les caracterizados, entre otros, por:

• El desarrollo de actividades que involucran el uso de herramientas para la construcción de circuitos eléctricos y electrónicos y el empleo de instrumentos de medición para tal fin.

• La aplicación de fundamentos eléctricos y electrónicos para comprender el funcionamiento de componentes eléctricos, electrónicos de automotores.

• El análisis de fallas de componentes eléctricos, electrónicos del automotor.

• Determinar la interacción de elementos mecánicos y electrónicos.

2. Capacidades

El presente módulo plantea como resultado el logro de las capacidades que se iden-tifican en la primera columna del cuadro que se presenta a continuación. La segun-da columna propone algunas evidencias que permiten inferir que se han adquirido las capacidades propuestas. Cada equipo docente a cargo del desarrollo del módulo habrá de trabajar, profundizar y ampliar esta propuesta de evidencias en función de las características de los alumnos y el entorno de enseñanza/aprendizaje.

Capacidades Evidencias

Interpreta las leyes funda-mentales de la electricidad y electrónica.

Define las leyes en forma oral y/o escrita o a través de ecua-ciones matemáticas

Relaciona causa y efecto en la aplicación de leyes.

Realiza los cálculos pertinentes para determinar magnitu-des.

Aplica las leyes en el armado de circuitos de baja compleji-dad..

Reconocer el principio de funcionamiento de los com-ponentes eléctricos y electró-nicos básico.

Identifica los componentes

Comprende el principio de funcionamiento de los componen-tes eléctricos y electrónicos.

Relaciona los componentes con sus principales usos tecnoló-gicos en los automotores.

Conoce y aplica las normas de seguridad

Operar circuitos eléctricos y electrónicos básicos

Arma circuitos eléctricos conectando diferentes componen-tes.

Arma circuitos electrónicos conectando diferentes compo-nentes.

Conecta componentes.

Operar instrumentos para medir parámetros eléctricos, electrónicos básicos en dis-tintos componentes.

Identifica los instrumentos de medida.

Maneja instrumental y herramientas adecuados.

Conoce el funcionamiento de los componentes.

Interpreta y aplica magnitudes eléctricas.


Realizar mediciones de pará-metros eléctricos y electróni-cos sobre distintos compo-nentes.

Analiza e interpreta el comportamiento de los componentes durante las mediciones.

Selecciona el instrumento de medida y rangos de valores en las mediciones eléctricas




Evaluar los parámetros medi-dos en los componentes eléc-tricos y electrónicos.

Interpreta los resultados de mediciones eléctricas y electró-nicas en distintos componentes.

Analiza resultados


Algunas de las formas sugeridas de obtención de dichas evidencias son:

• Circuitos funcionando dentro de parámetros prefijados.

• Explicación del funcionamiento de un determinado componente de baja com-plejidad eléctrico, electrónico

• Ecuaciones y elección de parámetros correctamente establecidos..

• Verificación de fundamentos eléctricos y electrónicos.

• Confección de diagramas de flujo aplicados al armado de circuitos.

3. Actividades formativas

Para desarrollar las capacidades que el módulo plantea y trabajar sobre los conteni-dos que permiten formarlas, se recomienda organizar actividades formativas tales como:

• Resolución de situaciones problemáticas en equipos de trabajo.

• Demostración en laboratorio de fundamentos eléctricos o electrónicos.

• Análisis de funcionamiento de componentes de automotores.

• Prácticas y/o ejercicios de situaciones reales de casos.

• Simulación de las condiciones laborales.

• Exposición de los trabajos realizados.

• Actividades formativas relacionadas con otros módulos.

• Aplicación del método científico.

Estas actividades permitirán:

• Armar circuitos eléctricos de corriente alterna y corriente continua, recono-ciendo los distintos componentes que intervienen en dichos circuitos.

• Armar circuitos eléctricos serie, paralelo y mixtos

• Utilizar las herramientas necesarias para la construcción de circuitos.

• Incorporar los criterios establecidos en cuanto a la aplicación de normas y mé-todos.

• Utilizar, seleccionar y calibrar instrumentos de medición eléctricas y electróni-cas.

• Realizar los cálculos y reducción de unidades sobre aplicaciones de fundamen-tos de electricidad y electrónica.

• Confeccionar planos de circuitos eléctricos y electrónicos empleando una sim-bología adecuada

• Interpretación de planos para el armado de circuitos eléctricos y electrónicos.

• Mantener el orden en el espacio de trabajo, como uno de los pilares que ga-rantizará la atención a las CYMAT (Condiciones y Medio Ambiente del Trabajo).

• Verificación, en laboratorios, de leyes y fundamentos eléctricos y electrónicos.

• Administrar racionalmente los materiales y el tiempo como modo de garanti-zar la atención a la productividad (eficiencia y eficacia) de los recursos esca-sos.



• Armar y construir fuentes de alimentación y generadores de electricidad de di-versos tipos.

• Comenzar a elaborar las características de su perfil profesional construyendo una primera imagen de lo que podrá abordar en los demás módulos del TTP.

4. Contenidos

En este módulo se desarrollan contenidos relacionados con el estudio de los funda-mentos de electricidad y electrónica y la construcción de circuitos básicos.

También se abordarán contenidos relacionados con utilización de las herramientas e instrumentos de medición de circuitos. Además se desarrollarán contenidos rela-cionados a la representación gráfica de circuitos eléctricos y electrónicos.

Los contenidos expuestos podrán ser modificados en su secuenciación y profundi-dad. El docente deberá desarrollar los contenidos del módulo teniendo presente las actividades formativas que desee desarrollar.

Los contenidos aquí explicitados no pretenden ser un programa analítico, solo un orientador de los temas que el docente debe considerar necesarios para ser aborda-dos en el transcurso del módulo en el momento que las capacidades a desarrollar y las actividades formativas planteadas para su desarrollo, en los entornos de apren-dizajes respectivos, así lo requieran.

Estos contenidos podrán organizarse en torno a los siguientes temas generadores:

• Nociones básicas de electricidad.

• Leyes básicas de la electricidad.

• Circuitos eléctricos

• Circuitos y componentes electrónicos

• Electromagnetismo.

• Máquinas de corriente continua y alterna.

• Mediciones.

• Normas de seguridad.

A modo de orientación para el docente, se presentan en la siguiente tabla una lista de posibles contenidos a desarrollar en cada uno de los temas generadores indica-dos.

Tema general Desagregado del tema (Orientador)

NOCIONES BÁSICAS DE ELECTRICIDAD

Teoría atómica

Carga eléctrica

Diferencia de potencial

Corriente eléctrica

Fuentes de electricidad

Conversión de la energía

Potencia y energía eléctrica

LEYES BÁSICAS DE LA ELECTRICIDAD

Conceptos de intensidad, tensión y resistencia.

Ley de ohm

Leyes de kirchoff

Ley de Coulomb

Ley y efecto Joule

Resolución de circuitos de CC



Es importante, para poner al alumno en el espíritu del tra-yecto, aplicar estos contenidos en componentes del automo-tor.

CIRCUITOS ELÉCTRICOS. Circuito serie

Circuitos paralelos.

Circuitos mixtos.

CIRCUITOS Y COMPONEN-TES ELECTRÓNICOS

Componentes activos y pasivos

Resistores, fotoresistores (LDR), termistores (PTNC)

Teoría de los semiconductores .

Diodos, rectificadores, zener, de conmutación.

Transistores

Circuitos integrados.

Junturas PN

Fuentes de alimentación

Conexión y análisis de circuitos

ELECTROMAGNETÍSMO Campo magnético

Materiales magnéticos

Campo de un conductor

Campo en una bobina

Electroimán

Fuerza electromotriz inducida

Generación de corriente eléctrica

Principio de motor eléctrico

Tener presente la articulación con los Espacios curriculares de Física y los propios de la modalidad.

MÁQUINAS DE CORRIENTE CONTINUA Y ALTERNA

Generadores

Motores eléctricos

Constitución

Principio de funcionamiento

Conexiones

Transformadores

Aplicación básica a componentes del automotor

MEDICIONES Instrumentos analógicos y digitales

Clasificación de errores

Voltímetro

Amperímetro

Vatímetro

Multímetro

Osciloscopio

Análisis del funcionamiento de cada uno de ellos, como se conectan, como se regulan las escalas y como se utilizan al medir. Aplicarlos a la medición de componentes del automo-tor.

NORMAS DE SEGURIDAD Aplicación de las normas de seguridad en las mediciones.

Aplicación de las normas de seguridad al operar componentes e instrumento.

NOTA: Este módulo toma como base los contenidos desarrollados en el espacio curricular de Física



Los temas expuestos son generadores de contenidos más específicos que serán abordados en su secuenciación y grado de profundidad al integrarse en actividades formativas en el marco de la programación del proceso de enseñanza/aprendizaje

Los contenidos aquí explicitados no deben tomarse como unidades temáticas para ser desarrolladas por el docente en el contexto áulico, sino como fundamentos para el desarrollo de capacidades en los alumnos.

Debe recordarse que por ser un módulo inicial y de carácter transversal, la continui-dad del mismo en los módulos siguientes permitirá profundizar dichos contenidos.

5. Entorno de aprendizaje

En el ámbito para el desarrollo de las capacidades antes mencionadas, responde a un espacio donde se encuentren elementos de laboratorio específicos para experi-mentar los principios y leyes pertinentes a este módulo. Deberá existir diferentes elementos de talleres para poder aplicar estas leyes y principios en el área electro-mecánica. Se deberá contar con pizarra, mesas de trabajo, y bibliografía especifica para abordar la problemática de este módulo.

6. Requisitos

El presente módulo es inicial en el trayecto o cualquiera de los itinerarios formati-vos, por lo tanto los requisitos para su cursado se deben ajustar a las condiciones de acceso según el Acuerdo Marco A-12

7. Carga horaria

La duración mínima estimada de referencia para este módulo es de 96 horas reloj. Pudiendo la misma ampliarse a 120 horas reloj, conforme lo establece el Capítulo II. del Documento Base del TTP en Automotores aprobado por Resolución Nº 163/01 del CFCyE.

Las Jurisdicciones adoptarán, dentro de este marco, la carga horaria correspondien-te.


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