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¡Hola! Mi nombre es ROTICMAN, soy un joven Rosarista del futuro y vengo a acompañarte a descubrir el maravilloso mundo de la electrónica, el diseño de aplicaciones básicas y el ensamblaje seguro de los componentes de un circuito. INTRGRANTES DEL EQUIPO:

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Institución Educativa El Rosario.


ELECTRONICA BASICA

Componente del núcleo

temático: 1° periodo

COMPETENCIA:

ANALIZO Y VALORO CRÍTICAMENTE LOS COMPONENTES Y EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS TECNOLÓGICOS Y LAS ESTRATEGIAS PARA SU DESARROLLO.

DESEMPEÑOS

Explico los propósitos de la ciencia y de la tecnología y su mutua interdependencia. Explico con ejemplos la importancia de la calidad en laProducción de artefactos tecnológicos.Uso adecuado y responsable del material utilizado.

INDICADORES Análisis de la eficacia de distintos circuitos electrónicos. Desarrollo de ejercicios prácticos donde se evidencie comportamiento de variables y funcionamiento de los componentes en un circuito.

PACTO DE AULA

La materia es todo lo que tiene masa, ocupa un lugar en el espacio y esta formada por átomos.

Un átomo es la menor cantidad de un elemento químico que tiene existencia propia y puede entrar en combinación. Está constituido por un núcleo, en el cual se hallan los protones y neutrones y una corteza, donde se encuentran los electrones. Cuando el número de protones del núcleo es igual al de electrones de la corteza, el átomo se encuentra en estado eléctricamente neutro. Los electrones en un átomo son los responsables de la electricidad.

EL ÁTOMO

La energía eléctrica es la asociada al movimiento de electrones.

Electrón

ProtónNeutrón

La electricidad es una de las formas de energía más empleada por el hombre, hasta tal punto que hoy en día es difícil pensar en nuestra sociedad sin la electricidad.


Debido a la fuerza de unión que ejerce el núcleo del átomo sobre sus electrones se definen las propiedades de los materiales utilizados en electricidad y electrónica. Existen 3 grupos característicos:

Elementos conductores: Son aquellos que permiten un flujo rápido de electrones entre sus átomos, sirven para transmitir energía eléctrica de un lugar a otro, siendo los metales los mas conductivos, ejemplo el cobre y el aluminio.

Elementos aislantes: Son los que impiden el flujo constante de los electrones entre los átomos, se utilizan para fabricar elementos de protección, ejemplo la cerámica, madera y el plástico.

Elementos semiconductores: Material con capacidad conductiva intermedia, sirve para la fabricación de componentes electrónicos, ejemplo cristal, silicio y germanio. Un circuito electrónico se caracteriza por que posee componentes fabricados con materiales semiconductores.

CIRCUITO ELECTRICO: trayectoria cerrada por donde se establece un flujo de corriente eléctrica y que posee mínimo 3 elementos: fuente de energía, conductores y receptores, adicionalmente es importante usar elementos de control y protección.

Fuente

Conductores

Receptor

Representación de circuito básico.


Fuente: elementos que se encargan de proporcionar la energía al circuito mediante una diferencia de potencial, ejemplo una pila, una batería o la proveniente de una central de generación.

conductores: transportan la energía eléctrica para que circulen por los componentes del circuito, ejemplo los cables y alambres.

receptores: transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía para lograr un fin determinado, por ejemplo una bombilla o un motor.

Elementos de control: sirven para facilitar el uso adecuado de la energía ejemplo los interruptores y pulsadores.

Elementos de protección: son utilizados para preservar los componentes de los circuitos y la vida de las personas, ejemplo los fusibles.

Magnitudes eléctricasIntensidad (I) La intensidad de corriente o corriente eléctrica se define como la cantidad de carga eléctrica (electrones) que pasa por un conductor en la unidad de tiempo. Su unidad de medida es el amperio (A).Voltaje (V) El voltaje o tensión representa la diferencia de potencial existente entre dos puntos de un circuito eléctrico, es la energía suministrada al circuito. Su unidad de medida es el voltio (v).Resistencia (R) Se define la resistencia eléctrica como la dificultad que opone un cuerpo al paso de la corriente eléctrica. Los materiales que presentan una gran oposición al paso de la electricidad reciben el nombre de aislante, y en consecuencia tienen una elevada resistencia eléctrica. La unidad de media de la resistencia eléctrica es el ohmio (Ω).Potencia (P) La potencia eléctrica es la capacidad que tiene un aparato para transformar la energía eléctrica en otro tipo de energía. Su unidad de medida es el watio (w). Cuanto más rápido sea capaz de realizar esta transformación mayor será la potencia del mismo. Para calcularla mediante la siguiente expresión: P(w) = I(A)*V(v).

Ley de ohm

La ley de ohm establece que la corriente eléctrica que fluye por un circuito es directamente proporcional al voltaje aplicado por la fuente e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica. donde I es la corriente eléctrica, V la diferencia de potencial y R la resistencia eléctrica. Institución Educativa El Rosario.

Circuito serie, paralelo y mixto.

Serie. Un circuito eléctrico está en serie cuando sus elementos se encuentran conectados uno a continuación del otro, presentando las siguientes características.@ Si realizamos este tipo de conexión con generadores, uniendo el polo positivo de uno con el negativo del siguiente, sus tensiones se acumulan.@ En este tipo de circuitos si se desconecta cualquiera de sus elementos se interrumpe el paso de la corriente eléctrica por todos los demás.@ R =R1+R2+R3+….+Rn@ I=I1=I2=I3=….=In@ V =V1+V2+V3+….+Vn

V1

V2

V3

Paralelo. Se define un circuito paralelo como aquel circuito en el que sus componentes están conectados al mismo par de puntos de la fuente. Sus características principales son:@ Si se desconecta cualquiera de sus elementos receptores no se interrumpe el paso de la corriente eléctrica por todos los demás@

@ I=I1+I2+I3+….+In@ V =V1=V2=V3=….=Vn

I

Mixto Denominamos un circuito mixto cuando en el podemos encontrar elementos conectados en serie y otros en paralelo.


El Protoboard o tablero de prototipos es una herramienta ideal para la experimentación electrónica, en esta tableta se pueden ensamblar circuitos electrónicos con suma facilidad y rapidez, también se puede modificar el circuito al instante, cuando uno quiera y lo más importante no requiere soldadura en la construcción del circuito a experimentar.

Esta placa tiene varios agujeros u orificios ordenados de manera especial, debajo de estos agujeros, se encuentran unas láminas metálicas que forman contactos, cada orificio acepta o puede alojar un terminal de un componente o la punta de un alambre. Internamente estos agujeros están conectados entre si, o cortocircuitados en grupos verticales y horizontales.

EL PROTOBOARD


EL PROTOBOARD


Ejercicio: Realiza el diagrama pictórico de los circuitos serie, paralelo y mixto ilustrados anteriormente en la cartilla.

Baterías o pilas

Símbolo Apariencia física Unidad de medida

parlantes

Las baterías o pilas son muy utilizados en la electrónica moderna, su función es suministrar energía eléctrica al circuito. Las baterías mas comunes son: carbon-zinc, alcalinas, niquel-cadmio, mercurio y las de plomo-ácido, que son las que se utilizan en los automóviles. Las baterías también se clasifican de acuerdo a su voltaje de salida.

Voltios.

Pertenecen a un grupo de componentes llamados transductores, los cuales convierten un tipo de energía en otro. Su función es convertir corriente eléctrica variable en ondas sonoras, sus principales clases son magnético y de cristal, un tipo especial de parlante es el audífono.Los parlantes se usan en elementos que requiera para su funcionamiento la reproducción del sonido como en radios y televisores. También existe el timbre eléctrico que es un dispositivo capaz de producir una señal sonora al pulsar un interruptor. Su funcionamiento se basa en fenómenos electromagnéticos.

Símbolo Apariencia física Chicharra o zumbador.


Resistencias o resistores

Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, cualquier receptor conectado representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente , por tanto se utilizan en circuitos electrónicos para controlar el flujo de corriente por sus componentes. La unidad de medida de una resistencia es el ohmio, cada una de ellas disipa cierta cantidad de energía debido al calentamiento de la misma.

Código de colores

Es un método de indicar el valor en ohmios y la precisión de la resistencia, esto con el fin de facilitar la lectura de estos valores en componentes pequeños. Cuando se va a leer el código se debe dejar la franja plateada o dorada (cuarta franja) al lado derecho y se comienza a leer de iniciando por la izquierda:

WPrimera franja corresponde la primera cifra.WSegunda franja corresponde la segunda cifra.WTercera franja representa el numero de ceros que siguen a los dos primeros números.WCuarta franja representa la tolerancia (dorada:5%, plateada:10%)

(W)

CODIGO DE COLORES0 NEGRO1 CAFÉ2 ROJO3 NARANJA4 AMARILLO5 VERDE6 AZUL7 VIOLETA8 GRIS9 BLANCO

Apariencia física

Símbolo

Apariencia física de resistores usados en circuitos con mayores niveles de tensión.

WLa resistencia equivalente de un circuito serie es: RT = R1 + R2 + R3 + ... + Rn W Si el circuito es en paralelo entonces la resistencia equivalente es: RT = 1/(1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/Rn)


Los diodos conocidos regularmente como rectificadores, son puertas de una sola vía. Ellos solo permiten el paso de la corriente en un solo sentido, su aplicación mas usual es en la conversión de corriente alterna (CA) en corriente continua o directa (DC).

diodos

IDENTIFICACION DE LOS TERMINALESLa corriente se mueve de un polo negativo a un polo positivo. El lado del símbolo que tiene la flecha indica el terminal negativo o Cátodo, y al otro lado el positivo o Ánodo. También se indica con un borde recortado diagonalmente o con alguna otra marca en especial. El diodo debe conectarse en la posición correcta por su polaridad.

LED ( Diodo emisor de luz)Es un tipo especial de diodo que produce luz cuando circula corriente a través de él. Es importante recordar que el LED, como todos los diodos tiene polaridad, el cátodo se indica generalmente por un borde plano o por un terminal mas corto que el otro.

Apariencia física

Símbolo

Apariencia física

Símbolo

Los led se usan en aplicaciones tan diversas como iluminación de aviación, iluminación automotriz, así como en las señales de tráfico. El tamaño compacto, la posibilidad de encenderse rápido, y la gran fiabilidad han permitido el desarrollo de nuevas pantallas de vídeo, mientras que sus altas frecuencias de operación son útiles en tecnologías avanzadas de comunicaciones. Los led infrarrojos se usan en unidades de control remoto.


La resistencia variable es un dispositivo que tiene un contacto móvil que se mueve a lo largo de la superficie de una resistencia de valor total constante.Este contacto móvil se llama cursor o flecha y divide la resistencia en dos resistencias cuyos valores son menores y cuya suma tendrá siempre el valor de la resistencia total.

Estas resistencias pueden variar su valor dentro de unos límites, según su función en el circuito estas resistencias se denominan:

Resistencia variable

abc

Símbolo Apariencia física Composición interna

Potenciómetros: se aplican en circuitos donde la variación de resistencia la efectúa el usuario desde el exterior (controles de audio, video, etc.).

Trimmers, o resistencias ajustables: se diferencian de las anteriores en que su ajuste es definitivo en el circuito donde van aplicadas. Su acceso está limitado al personal técnico (controles de ganancia, polarización, etc.).

Reóstatos: son resistencias variables en las que uno de sus terminales extremos está eléctricamente anulado. Tanto en un potenciómetro como un trimmer, al dejar uno de sus terminales extremos al aire, su comportamiento será el de un reóstato, aunque estos están diseñados para soportar grandes corrientes.


fotorrestencias

Símbolo Apariencia física Capa superior

Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuya siglas (LDR) se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por la elasticidad del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta (y su hueco asociado) conduce electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Un dispositivo fotoeléctrico puede ser intrínseco o extrínseco. En dispositivos intrínsecos, los únicos electrones disponibles están en la banda de la valencia, por lo tanto el fotón debe tener bastante energía para excitar el electrón a través de toda la banda prohibida. Los dispositivos extrínsecos tienen impurezas agregadas, que tienen energía de estado a tierra más cercano a la banda de conducción puesto que los electrones no tienen que saltar lejos, los fotones más bajos de energía (es decir, de mayor longitud de onda y frecuencia más baja) son suficientes para accionar el dispositivo.

Se fabrican de diversos tipos. Se pueden encontrar células baratas de sulfuro del cadmio en muchos artículos de consumo, por ejemplo cámara fotográfica, medidores de luz, relojes con radio, alarmas de seguridad y sistemas de encendido y apagado del alumbrado de calles en función de la luz ambiente. En el otro extremo de la escala, los fotoconductores de Ge:Cu son los sensores que funcionan dentro de la gama más baja “radiación infrarroja”.


condensadoresSimbología Apariencia física

CondensadorNo polarizado

Condensador electrolítico

Condensador electrolítico

Un condensador o capacitor, esta formado por dos placas metálicas separadas por un material aislante llamado dieléctrico. La principal función de un condensador, es almacenar energía eléctrica en forma temporal, en ese aspecto es similar a una batería. El proceso de carga y descarga varia de acuerdo con las características físicas del mismo. ASI FUNCIONA: antes de conectar el condensador las placas están eléctricamente neutras, al conectar la batería los electrones del terminal negativo cargan la placa negativa del condensador y el terminal positivo de la batería atrae los electrones de la otra placa del condensador dejando huecos en sus átomos y por tanto queda cargada positivamente, hasta que el capacitor sea descargada o se pierda por fugas en el dieléctrico.UNIDAD DE MEDIDA: La capacidad de carga que puede almacenar un condensador se conoce como capacitancia y se mide en faradios, además poseen un voltaje de trabajo que determina el voltaje que soportan entre sus placas sin dañarse.

Condensadores

Se dividen en:

Fijos Variables

Electrolíticos(polarizado) No polarizado

Poliéster

Mica

Cerámica

Papel

Con dieléctrico de aire

Con dieléctrico de mica.

Aluminio

Tantalio

CondensadorNo polarizado

Los condensadores se encuentran en casi todos los circuitos electrónicos como: sintonizadores de radio, amplificadores, televisores, radios, temporizadores, alarmas, controles, fuentes de poder y muchos otros.


transistores

SímboloApariencia física

El transistor, inventado en 1951, es un componente de estado solido que tiene tres terminales de conexión, su invención marco el inicio de una verdadera revolución electrónica, vino la miniaturización de los componentes y se llego al descubrimiento de los circuitos integrados, en los que se colocan, en pocos milímetros cuadrados, miles de transistores. Estos circuitos constituyen el origen de los microprocesadores y por lo tanto, de los ordenadores actuales.Por otra parte, la sustitución en los montajes electrónicos de las clásicas yantiguas válvulas de vacio por los transistores, reduce al máximo las perdidasde calor de los equipos. FUNCIÓN: Se utiliza como amplificador de señales, o como suiche electrónico. Clases: @ Transistores bipolares: se clasifican en NPN y PNP, según el tipo de material empleado en su fabricación.@ Transistores de efecto de campo: se clasifican en canal N y canal P. También esta el MOSFET, muy utilizado en aparatos de comunicaciones. Partes del transistor:• Emisor (E): Se encarga de proporcionar portadores de carga.· Colector (C): Se encarga de recoger portadores de carga.· Base (B): Controla el paso de corriente a traves del transistor. Es elcristal de en medio.

Transistores NPN.

Transistores PNP

E: emisor B: base C: colector


scr

Símbolo Apariencia física

El SCR (Silicon Controlled Rectifier o Rectificador Controlado de Silicio), es un dispositivo semiconductor biestable formado por tres uniones PN con la disposición PNPN. Está formado por tres terminales, llamados Ánodo, Cátodo y Puerta. La conducción entre ánodo y cátodo es controlada por el terminal de puerta. Es un elemento unidireccional, conmutador casi ideal, rectificador y amplificador a la vez. El SCR es una llave electrónica, que se activa cuando se aplica un pequeño voltaje positivo a su compuerta G (gatillo)

CARACTERÍSTICAS GENERALES• Interruptor casi ideal.• Soporta tensiones altas.• Amplificador eficaz.• Es capaz de controlar grandes potencias.• Fácil de controlar.• Relativa rapidez.

APLICACIONES DEL SCR. Las aplicaciones se extienden desde la rectificación de corrientes alternas, en lugar de los diodos convencionales hasta la realización de determinadas conmutaciones de baja potencia en circuitos electrónicos, pasando por los onduladores o inversores que transforman la corriente continua en alterna.La principal ventaja que presentan frente a los diodos cuando se les utiliza como rectificadores es que su entrada en conducción estará controlada por la señal de puerta. De esta forma se podrá variar la tensión continua de salida si se hace variar el momento del disparo ya que se obtendrán diferentes ángulos de conducción del ciclo de la tensión o corriente alterna de entrada. Además el tiristor se bloqueará automáticamente al cambiar la alternancia de positiva a negativa ya que en este momento empezará a recibir tensión inversa. Sus usos mas frecuentes son:

· Controles de relevador. · Circuitos de retardo de tiempo. · Fuentes de alimentación reguladas. · Interruptores estáticos. · Controles de motores.

· Recortadores. · Inversores. · Ciclo conversores. · Cargadores de baterías. · Circuitos de protección. · Controles de calefacción.


Circuito integrado 555

Descripción de terminales.

Apariencia física

Un circuito integrado, es la unión de muchos componentes, especialmente transistores y diodos en un solo encapsulado, gracias a el se ha podido lograr la miniaturización de productos en serie como: radios, televisores, computadoras y muchos otros a bajo costo. El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función primordial es la de producir pulsos de temporización con una gran precisión y que además, puede funcionar como oscilador. Existen dos tipos principales de circuitos integrados: digitales y análogos.Sus características más destacables son: Temporización desde microsegundos hasta horas, Modos de funcionamiento: Monoestable y Astable.Aplicaciones: Temporizador, Oscilador, Divisor de frecuencia, Modulador de frecuencia y Generador de señales triangulares.

• GND (la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente tierra.• Disparo (la 2): Es donde se establece el inicio del tiempo de retardo.• Salida (normalmente la 3): Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador. • Reset (la 4): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla de salida a

nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se "resetee“.

• Control de voltaje (la 5): Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, es posible modificar los tiempos en que la salida está en alto o en bajo independiente del diseño (establecido por los resistores y condensadores conectados externamente al 555). Si esta patilla no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de 0.01μF para evitar las interferencias.

• Umbral (la 6): Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo.

• Descarga (la 7): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.

• V+ (la 8): También llamado Vcc, alimentación, es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 voltios hasta 18 voltios (máximo).


CONSTRUYO CIRCUITOS ELECTRONICOS APLICANDO

NORMAS DE SEGURIDAD.

Componente del núcleo temático: 2° periodo

PACTO DE AULA

COMPETENCIA:TENGO EN CUENTA PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO Y CRITERIOS DE SELECCIÓN, PARA LA UTILIZACIÓN EFICIENTE Y SEGURA DE ARTEFACTOS, PRODUCTOS, SERVICIOS, PROCESOS Y SISTEMAS TECNOLÓGICOS DE MI ENTORNO.

DESEMPEÑOS Interpreto instrucciones, diagramas y esquemas para el montaje de algunos artefactos tecnológicos.Identifico y aplico normas de seguridad para ensamblar circuitos electrónicos.

INDICADORES Desarrollo talleres prácticos. Socialización de resultados en cada taller. Diligenciamiento de la bitácora grupal.


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