Fundamentos de Electrónica y Protección Eléctrica

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TERCER TRIMESTRE Semana del 9 al 20 de Marzo Tema: Dispositivos de protección eléctrica UPS: Un UPS es una fuente de alimentación ininterrumpida, contiene una batería que mantiene una computadora o un sistema eléctrico en funcionamiento cuando existe un corte de energía. Su función principal es mantener los sistemas funcionando hasta que se restablezca la energía dentro de un corto espacio de tiempo.

REGULADOR DE VOLTAJES: Un regulador de voltaje (también llamado estabilizador de voltaje o acondicionador de voltaje) es un equipo eléctrico que acepta una tensión eléctrica de voltaje variable a la entrada, dentro de un parámetro predeterminado y mantiene a la salida una tensión constante (regulada). SUPRESOR DE PICOS: Los supresores de picos o transigentes SPD (Surge Protective Devices) son dispositivos destinados a proteger las instalaciones eléctricas contra sobretensiones (elevaciones de voltaje instantáneas) y picos de voltaje generados en una línea eléctrica por fenómenos transitorios como rayos y arranques de motores eléctricos y capacitores y conmutación de líneas de transmisión.

Un supresor de picos industrial es un dispositivo eléctrico capaz de eliminar los llamados transitorios de tensión (picos de voltaje) los cuales tienen normalmente duraciones cortas de microsegundos que provocan en muchas ocasiones daños parciales o totales para aparatos eléctricos. PULSERA ANTIESTATICA: Es un elemento de protección que se utiliza como un brazalete que se coloca alrededor de la muñeca, dotado de un cable con una pinza que se fija a tierra, con el fin de mantenernos descargados y evitar que los componentes se dañen. Función: La pulsera antiestática nos ayuda a que algunas tarjetas de la computadora no se quemen los circuitos por la estática.

La pulsera cuenta con un cable que debe anclarse a una toma de tierra cualquiera o bien al chasis metálico de la caja del PC. En caso de no contar con la pulsera deberemos descargarnos previamente tocando simplemente el chasis antes de manipular los componentes. Es indispensable cuando estás arreglando una PC. Sólo trabajando con componentes electrónicos sensibles (circuitos integrados o transistores. En los siguientes enlaces podrás acceder a más información: https://www.youtube.com/watch?v=BTa6ix_-koM https://www.youtube.com/watch?v=-4XjCcJavEs Tema: Dispositivos de protección eléctrica Subtema: Conexión a tierra ¿Qué es una conexión a tierra?

Es un sistema que asegura que, ante cualquier falla de aislamiento, las partes metálicas de todo el equipo eléctrico descarguen la corriente eléctrica a tierra, sin afectar al usuario que entre en contacto con el aparato eléctrico, evitando así que sufra una descarga eléctrica. ¿Cómo funciona una conexión a tierra? La conexión a tierra funciona a través de un "tercer cable o alambre" incorporado en los enchufes y cables eléctricos. Este cable intermedio recibe el nombre de tercer conductor, el cual representa la protección contra un choque o descarga eléctrica que debe estar presente en todo aparato, extensión o instalación eléctrica.

La conexión a tierra establece la unión eléctrica entre el armazón metálico de los aparatos eléctricos y la puesta a tierra. La puesta a tierra (ya sea electrodo a tierra o malla) será ubicada en el terreno debajo de la superficie de su casa u oficina. El sistema de conexión a tierra se extiende desde la puesta a tierra hacia todas las instalaciones, a través del tercer conductor, que debe estar presente en todos tus tomacorrientes. La importancia de conectar a tierra la electricidad Estas son 5 razones por las cuales las corrientes eléctricas a tierra son tan importantes. 1.

Protección contra sobrecarga eléctrica Una de las razones más importantes para conectar a tierra las corrientes eléctricas es que protege sus electrodomésticos, su hogar y todos los que están expuestos a sobretensiones de electricidad. Si un rayo llegara a golpear o la potencia fuera a elevarse por la razón que sea, esto produce picos de corriente peligrosamente altos en su sistema. Si su sistema eléctrico está conectado a tierra, todo ese exceso de electricidad irá a la tierra, en lugar de freír todo lo que está conectado a su sistema. 2.

Ayuda a dirigir la electricidad Tener su sistema eléctrico conectado a tierra significa que facilitará que la energía se dirija directamente a donde la necesite, permitiendo que las corrientes eléctricas viajen de manera segura y eficiente a través de su sistema eléctrico. 3. Estabiliza los niveles de voltaje Un sistema eléctrico con conexión a tierra también facilita la distribución de la cantidad potencia a todos los lugares correctos, lo que puede desempeñar un papel importante para ayudar a garantizar que los circuitos no se sobrecarguen ni se quemen. La tierra proporciona un punto de referencia común para las muchas fuentes de voltaje en un sistema eléctrico 4.

La tierra es el mejor conductor Una de las razones por las que la conexión a tierra ayuda a mantenerlo a salvo es porque la tierra es un gran conductor y porque el exceso de electricidad siempre tomará el camino de menor resistencia. Al poner a tierra su sistema eléctrico, le está dando un lugar para ir a otro que no sea usted y posiblemente salvarle la vida. 5. Previene daños, lesiones y muerte Sin un sistema eléctrico debidamente conectado a tierra, se está arriesgando a que cualquier electrodoméstico que haya conectado al sistema se queme sin posibilidad de reparación.

En el peor de los casos, una sobrecarga Tema: Electrónica básica Herramientas: Disponer de una herramienta electrónica adecuada será uno de los puntos clave en el desarrollo de algún proyecto, en conclusión, ya que influirá en todos los aspectos del mismo, tales como obtener unos acabados más limpios, rentabilizar mejor el tiempo y, sobre todo, trabajar de forma más cómoda, eficiente y segura. Soldador de estaño: Es una de las herramientas electrónicas más utilizadas y sirve para realizar uniones eléctricas entre componentes electrónicos.

Utiliza el estaño para realizar las uniones eléctricas y su funcionamiento es muy sencillo: calentamos el área a unir con el soldador, aplicamos estaño y finalmente, retiramos el soldador, así de sencillo es realizar una soldadura. Dependiendo del tipo de soldadura que tengamos que realizar, necesitaremos un soldador adaptado a las necesidades del trabajo. Multímetro: Para poder tomar medidas de nuestros circuitos recurrimos al multímetro, que sirve para realizar medidas entre dos puntos. Con él, podemos medir normalmente voltaje, corriente, resistencia, capacitancia y continuidad.

En algunos modelos más complejos, también se pueden medir otras magnitudes como la temperatura, diodos o transistores, entre otros. Esta herramienta es de vital importancia para poder diagnosticar cualquier circuito electrónico. El multímetro es una herramienta electrónica que todo técnico o aficionado debe tener a su disposición. Fuente de alimentación: Esta herramienta electrónica tiene como función alimentar eléctricamente nuestros circuitos, suministrando tensión y corriente a nuestros circuitos.

Existen diferentes tipos de fuentes de alimentación y cada una de ellas está destinada a una utilidad diferente, tenemos desde las más sencillas, dos bornes y una tensión fija, hasta las más complejas y programables. Protoboard: Para crear y probar las conexiones entre los diferentes componentes y así comprobar si funcionan correctamente. Para más información sobre las herramientas ingresa a los siguientes enlaces: https://www.youtube.com/watch?v=THKggYcFbno http://www.myelectronic.mipropia.com/Herramientas/Herramientas%20de%20electroni ca.pdf?i=1 Tarea 1: Dibuja la herramienta que más te llamó la atención y explica las razones por las cuales la seleccionaste.

Tema: Electrónica básica Subtema: Componentes electrónicos analógicos y digitales Se denomina componente electrónico a un dispositivo que forma parte de un circuito electrónico. Se suele encapsular, generalmente, en un material cerámico, metálico o plástico. Tiene 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 componentes electrónicos se pueden dividir en dos amplias categorías: digitales y analógicos.

Los componentes digitales utilizan magnitudes con "cantidades discretas", mientras que los analógicos emplean magnitudes con "valores continuos", que varían en el tiempo. Clasificación Según su estructura física Discretos son aquellos que están encapsulados uno a uno, como es el caso de los resistores, condensadores, diodos, transistores, etc. Integrados Forman conjuntos más complejos, por ejemplo, un amplificador operacional o una puerta lógica, que pueden contener desde unos pocos componentes discretos hasta millones de ellos. Son los denominados circuitos integrados. Según el material base de fabricación son Semiconductores y No semiconductores.

Semiconductores: Es un elemento que se comporta como un conductor o como un aislante dependiendo de diversos factores, por ejemplo: el campo eléctrico o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Según su funcionamiento Activos: Proporcionan excitación eléctrica, ganancia o control. Pasivos: Son los encargados de la conexión entre los diferentes componentes activos, asegurando la transmisión de las señales eléctricas o modificando su nivel. Resistencias Se denomina resistencia eléctrica a la 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). La resistencia de un conductor depende directamente de dicho coeficiente. Además, es directamente proporcional a su longitud. Condensadores Un condensador eléctrico es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra), separadas por un material dieléctrico o por el vacío.

El transistor Es un componente electrónico que podemos considerar como un interruptor o como un amplificador. Como interruptor porque deja o no deja pasarla corriente, y como amplificador porque con una pequeña corriente (en la base) pasa una corriente mucho mayor entre el emisor y el colector. Un transistor puede trabajar de 3 formas distintas: En activa: deja pasar más o menos corriente. En corte: no deja pasar la corriente. En saturación: deja pasar toda la corriente. Diodo LED Emite luz cuando se polariza directamente (patilla larga al +).

Estos diodos funcionan con tensiones menores de 2v, por lo que es necesario colocar una resistencia en serie con ellos cuando se conectan directamente a una pila de tensión mayor. Pila Una pila eléctrica, o batería eléctrica, es el formato industrializado y comercial de la celda galvánica o voltaica. Es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica, por un proceso químico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y deben renovarse sus elementos constituyentes, pues sus características resultan alteradas durante el proceso.

Fusible En electricidad, se denomina fusible a un dispositivo constituido por un soporte adecuado, un filamento o lámina de un metal o aleación de bajo punto de fusión, que se intercala en un punto determinado de una instalación eléctrica. El filamento debe fundirse por el efecto Joule cuando la intensidad de corriente supere, por un cortocircuito o un exceso de carga, un determinado valor que pueda hacer peligrar la integridad de los conductores de la instalación, con el consiguiente riesgo de incendio o destrucción de otros elementos. Relé: El relé o revelador es un dispositivo electromagnético.

Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos, que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Fue inventado por Joseph Henry en 1835. Revisa el siguiente enlace: https://www.youtube.com/watch?v=3LprSoNYORQ Tarea Responde las siguientes preguntas: 1 ¿Cuáles son las dos categorías en las que se divide un componente electrónico? 2 ¿Cuál la clasificación de los componentes electrónicos? Dibuja en una resistencia el diodo y el transistor.

SEMANA 8 (19 al 23 de octubre de 2020) Tema: Prototipado de circuitos eléctricos Subtema: Placas de diseño y prototipos protoboard El protoboard es un tablero con orificios conectados eléctricamente entre sí, habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para el armado y prototipado de circuitos electrónicos y sistemas similares. Está hecho de dos materiales, un aislante, generalmente un plástico, y un conductor que conecta los diversos orificios entre sí.

Uno de sus usos principales es la creación y comprobación de prototipos de circuitos electrónicos antes de llegar a la impresión mecánica del circuito en sistemas de producción comercial. Una placa de pruebas está compuesta por varios bloques de plástico perforados y numerosas láminas delgadas, de una aleación de cobre, estaño y fósforo, que unen dichas perforaciones, creando una serie de líneas de conducción paralelas. Las líneas se cortan en la parte central del bloque para garantizar que dispositivos en circuitos integrados de tipo dual in-line package (DIP) puedan ser insertados perpendicularmente y sin ser tocados por el proveedor a las líneas de conductores.

En la cara opuesta se coloca un forro con pegamento, que sirve para sellar y mantener en su lugar las tiras metálicas. Partes de un protoboard El protoboard prosee orificios conectados de manera eléctrica entre sí, los cuales siguen n patrón vertical u horizontal. Esta placa es el boceto de un circuito en el cual son realizadas las pruebas de funcionamiento previo a su traslado sobre un circuito impreso. A este dispositivo se le conoce de diversas formas, siendo las más comunes, breadboard, placa de pruebas y placa protoboard. Sus partes son: Canal Central: Región del protoboard que se encuentra ubicaba en el centro de esta placa y se utiliza para la colocación de los circuitos integrados.

Buses: Los buses son aquellos que se ubican en los dos extremos del protoboard. Estos están representados por unas líneas de color rojo, que son los buses de voltaje o positivos y los de color azul, que son los buses negativos o de tierra, Pistas: Las pistas están localizadas en la parte del medio del protoboard. Estas se conducen y se representan según las líneas de color rosa, Tarea: En una hoja dibuja un protoboard, señala sus partes y escribe sus características. Tema: Electrónica básica Subtema: Simuladores electrónicos de circuitos En el campo de la electrónica el uso de simuladores se hace casi imprescindible.

La variedad de componentes que podemos añadirle al circuito y la complejidad de este, obliga a hacer simulaciones y diseñar el circuito desde el propio PC para ajustar los requerimientos en las entradas y salidas antes de programar ese circuito en un chip programable (PLD) o montarlo en una placa de conexiones. También existen lenguajes de programación (HDL: lenguajes de descripción de circuitos digitales) de más alto nivel para crear circuitos de forma más rápida y sin tener que pensar mucho en la lógica combinacional. A continuación, se mencionan algunos programas disponibles que se utilizan como simuladores electrónicos de circuitos: Orégano