martes, 15 de julio de 2014

Informe mes de Agosto 2014


Titulo Aplicaciones de la electrónica
 Objetivo    Obtener los conocimientos necesarios acerca de la aplicación de la electrónica.  Saber identificar y caracterizar diferentes dispositivos electrónicos. Así también saber mas sobre la tensión, corriente eléctrica y resistencia, sus características etc. Conocer las características de los componentes que se utilizan en circuito eléctrico 


Introducción  

 En la actualidad la electrónica tiene un rol muy importante ya que con ella se realizan diversas actividades. Los principales usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesando, la distribución de información, la conversión y la distribución de la energía eléctrica. Se puede decir que la electrónica abarca las siguientes áreas de aplicaron.
1. Electrónica de potencia
2. Electrónica de control
3. Telecomunicaciones

 ELECTRÓNICA DE POTENCIAEn este tipo de aplicación se reencuentran la electricidad y la electrónica, pues se utiliza el control que permiten los circuitos electrónicos para controlar la conducción (encendido y apagado) de semi conductores de potencia para el manejo de corrientes y voltajes.
La electrónica de potencia permite adaptar y transformar la energía eléctrica para distintos fines tales como alimentar controlada-mente otros equipos, transformar la energía eléctrica de continua a alterna o viceversa, y controlar la velocidad y el funcionamiento de máquinas eléctricas, etc. mediante el empleo de dispositivos electrónicos, principalmente semi conductores.

ELECTRÓNICA DE CONTROL
Los sistemas de control son aquellos dedicados a obtener la salida deseada de un sistema. En un sistema general se tiene una serie de entradas que provienen de sistema a controlar, llamado planta y de diseña un sistema para que apartir de estas entradas modifique ciertos parámetros, con el cual las señales anteriores volverán a su estado normal ante cualquier variación.

 Hay varias clarificaciones dentro de los sistemas de control. Los principales tipos de sistema de control son:

Proporcional: En este sistema la amplitud de la señal de entrada al sistema afecta directamente la salida, ya no es solamente un nivel prefijado si no toda la gama de niveles de entrada.

Proporcional Deritarivo: En este sistema la velocidad de cambio de la señal de entrada se utiliza para determinar el factor de amplificación calculando la derivada de la señal

 Proporcional Derivada. Es similar al anterior solo que la señal se integra en vez de derivarse.

Telecomunicaciones


Una telecomunicación es toda transmisión y recepción de señales de cualquier naturaleza, típicamente electromagnéticas, que contengan signos, sonidos, imágenes o, en definitiva, cualquier tipo de información que se desee comunicar a cierta distancia.
                                              
Sistemas electrónicos
Un sistema electrónico se divide en diferentes etapas. 
Primera---> transductor
Segunda---> circuito procesador
Tercera----> circuito actuador

 Primera: entradas o inputs (sensores o transductores) electrónicos o mecánicos que toman las señales de diferentes formas del mundo físico la convierten a señales de corriente o voltaje. 

 Segunda: circuitos de procesamiento de señales; consiste en componentes electrónicos conectados juntos para manipular, interpretar y transformar las señales de voltaje y corriente provenientes de los trasductores.

 Tercera: salidas u  outputs; actuadores o dispositivos que convierten las señales de corriente o voltaje en señales físicamente útiles

                                

Tensión   También llamado tensión o diferencia de potencial, el voltaje es la diferencia que hay entre dos puntos en el potencial eléctrico, refiriéndonos a potencial eléctrico como el trabajo que se realiza para trasladar una carga positiva de un punto a otro.





De esta manera, el voltaje no es un valor absoluto sino una diferencia entre las cargas eléctricas, que se mide en voltios, según el Sistema Internacional de Unidades.

El voltio es la unidad derivada del SI para el potencial eléctrico, fuerza electromotriz y el voltaje. Recibe su nombre en honor de Alessandro Volta, quien en 1800 inventó la pila voltaica, la primera batería química. Es representado simbólicamente por V.
.                                                       
              
  

Corriente eléctrica  Los electrones que circulan entre dos cuerpos cargados con cargas opuestas, al unirlos con un conductor, forman lo que clásicamente se conoce como corriente eléctrica. Es decir que circulación de electrones y corriente eléctrica son sinónimos. Por lo general cuando se trata de fenómenos electrostáticos se habla de circulación de cargas o de electrones y cuando los procesos son continuos se habla de corriente eléctrica.







Como sabemos, una corriente eléctrica consiste básicamente en un flujo de electrones que circula a través de un elemento conductor, por ejemplo un cable de cobre.

Por todo esto se idearon unidades prácticas tanto para la cantidad de electricidad o carga eléctrica como para la corriente eléctrica dándole a esas unidades el nombre de diferentes científicos que trabajaron con los fenómenos eléctricos.

La unidad practica de corriente eléctrica es el Coulomb (culombio) y es igual a 6,28 1018 electrones (6 trillones 228.000 electrones) o 6.280.000.000.000.000.000 electrones.La unidad práctica de corriente eléctrica es el Amper y es igual a un Coulomb por segundo.

Para simplificar la notación se utilizan letras para representar a los diferentes conceptos y unidades. Por ejemplo a la carga siempre se la representa por la letra Q y a su unidad práctica por las letras Cb. La corriente eléctrica se representa por una I y a su unidad por una A. A la unidad de tiempo se la representa con la “t” minúscula (porque se reserva la T mayúscula para la temperatura) Con estas representaciones se puede escribir que la corriente eléctrica


                                                                   I = Q/t 
                                                                                                                  
Resistencia Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al desplazarse 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 George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. 

El conductor es el encargado de unir eléctricamente cada uno de los componentes de un circuito. Dado que tiene resistencia óhmica, puede ser considerado como otro componente más con características similares a las de la resistencia eléctrica.

De este modo, la resistencia de un conductor eléctrico es la medida de la oposición que presenta al movimiento de los electrones en su seno, es decir la oposición que presenta al paso de la corriente eléctrica. Generalmente su valor es muy pequeño y por ello se suele despreciar, esto es, se considera que su resistencia es nula (conductor ideal), pero habrá casos particulares en los que se deberá tener en cuenta su resistencia (conductor real).

La resistencia de un conductor depende de la longitud del mismo ( \ell \; ) en m, de su sección ( S \; ) en m², del tipo de material y de la temperatura. Si consideramos la temperatura constante (20 º C), la resistencia viene dada por la siguiente expresión:
R = \rho {\ell \over S} \;
en la que  \rho \;  es la resistividad (una característica propia de cada material).

Resistividad de algunos materiales a 20 °C

Material                 Resistividad (Ω·m)

Plata              1,55 × 10–8
Cobre               1,70 × 10–8
 Oro                        2 ,22 × 10–8
Aluminio             2,82 × 10–8
Wolframio                5,65 × 10–8
Níquel                     6,40 × 10–8
Hierro               8,90 × 10–8
 Platino                     10,60 × 10–8
Estaño                 11,50 × 10–8
Acero inoxidable       72,00 × 10–8
                                               Grafito                  60,00 × 10–8      
Dispositivos analógicos (algunos ejemplos)
  • Amplificador operacional: regulación, conmutación, amplificación, conversión de señales     
  • Diodo: es un componente electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. Es el dispositivo semi conductor mas sencillo y se puede encontrar el circuitos eléctricos. Estos son hechos de silicio o germanio.                                                                                     
  • Condensador: es un dispositivo formado por dos placas conductoras cuyas cargas son iguales pero de signo opuesto. Es un dispositivo que almacena energía en forma de campo eléctrico.
  • Diodo zener: Es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura. Si el voltaje de la fuente es inferior a la del diodo éste no puede hacer su regulación característica. Si a un diodo Zener se le aplica una corriente eléctrica del ánodo al cátodo (polarización directa) toma las características de un diodo rectificador básico(la mayoría de casos), pero si se le suministra corriente eléctrica de cátodo a ánodo (polarización inversa), el diodo solo dejara pasar una tensión constante.
  • Inductor: por su forma de espiras de alambre arrollados almacena energía en forma de campo magnético.
  • Potenciometro:es un componente electrónico similar a los resistores cuyo valor de resistencia en vez de ser fijo es variable. Permite controlar la intensidad de corriente que fluye sobre un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie                                                                                                                                                  
  • Relé: apertura o cierre de circuitos mediante señales de control.
    El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electro imán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico.                                                                                                                            
  • Resistor o Resistencia: división de intensidad o tensión, limitación de intensidad.
    Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito eléctrico. Se opone al paso de la corriente. La corriente máxima y diferencia de potencial máxima en un resistor viene condicionada por la máxima potencia que pueda disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más comunes son 0,25 W, 0,5 W y 1W.

    El valor de la resistencia eléctrica se obtiene leyendo las cifras como un número de una, dos o tres cifras; se multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en Ohmios (Ω). El coeficiente de temperatura únicamente se aplica en resistencias de alta precisión o tolerancia menor del 1%.                                                         
  • Transistor: El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para producir una señal de salida en respuesta a otra señal de entrada.Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término «transistor» es la contracción en inglés de transfer resistor («resistencia de transferencia»). Actualmente se encuentran prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario: radios televisores, reproductores de audio y vídeo, relojes de cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares, entre otros.
                                                  



Dispositivos digitales (algunos ejemplos)
Biestable: es un multivibrador capaz de permanecer en uno de dos estados posibles durante un tiempo indefinido en ausencia de perturbaciones. Esta característica se utiliza para memorizar información. Dependiendo del tipo de entradas los biestables se dividen en Asincronos y Síncronos.
  • Asíncronos: sólo tienen entradas de control. El más empleado es el biestable RS. 
  • Síncronos: además de las entradas de control posee una entrada de sincronismo o de reloj.
    •
  • Memoria: A los dispositivos que retienen datos informáticos durante algún intervalo de tiempo. La memoria proporciona una de las principales funciones de la computación moderna: la retención o almacenamiento de información. Es uno de los componentes fundamentales de todas las computadoras modernas que, acoplado a una unidad central de procesamiento                                                                                                         
  • .Microcontrolador: Un microcontrolador (abreviado μC, UC o MCU) es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea específica. Un micro controlador incluye en su interior las tres principales unidades funcionales de una computadora: unidad central de procesamiento, memoria y periféricos de entrada/salida.                                                                                                                                 
  • Puerta lógica:  es un dispositivo electrónico con una función booleana. Suman, multiplican, niegan o afirman, incluyen o excluyen según sus propiedades lógicas. Se pueden aplicar a tecnología electrónica, eléctrica, mecánica, hidráulica y neumática. Son circuitos de conmutación integrados en un chip.
    Los tipos de puerta más comunes que se utilizan son:
    •  Not
    • Or
    • And
    • Nor
    • Nand
                                          
    http://www.youtube.com/watch?v=wgKShZbZS4w

Dispositivos de potencia (algunos ejemplos)
  • DIAC: El DIAC (Diodo para Corriente Alterna) es un dispositivo semiconductor de dos conexiones. Es un diodo bidireccional disparable que conduce la corriente sólo tras haberse superado su tensión de disparo, y mientras la corriente circulante no sea inferior al valor característico para ese dispositivo. El comportamiento es fundamentalmente el mismo para ambas direcciones de la corriente. La mayoría de los DIAC tienen una tensión de disparo de alrededor de 30 V. En este sentido, su comportamiento es similar a una lámpara de neón.                                                                                               
  • Fusible:  Los fusibles son pequeños dispositivos que permiten el paso constante de la corriente eléctrica hasta que ésta supera el valor máximo permitido. Cuando aquello sucede, entonces el fusible, inmediatamente, cortará el paso de la corriente eléctrica a fin de evitar algún tipo de accidente, protegiendo los aparatos eléctricos de "quemarse" o estropearse por Efecto Joule

    El mecanismo que posee el fusible para cortar el paso de la electricidad consta básicamente en que, una vez superado el valor establecido de corriente permitido, el dispositivo se derrite, abriendo el circuito, lo que permite el corte de la electricidad. De no existir este mecanismo, o debido a su mal funcionamiento, el sistema se recalentaría a tal grado que podría causar, incluso, un incendio.                                                                                                                                                                                                              
  • Tiristor: Es un componente electrónico constituido por elementos semiconductores que utilizan realimentacion interna para producir una conmutación. Los materiales de los que se compone son de tipo semiconductor, es decir, dependiendo de la temperatura a la que se encuentren pueden funcionar como aislantes o como conductores. Son dispositivos unidireccionales porque solamente transmiten la corriente en un único sentido. Se emplea generalmente para el control de potencia eléctrica .                                                                                                                                                                    

  • Transformador: es un dispositivo que se encarga de transformar el voltaje de corriente alterna que le llega a su entrada, en otro voltaje también corriente alterna de diferente amplitud que entrega a su salida. Se compone de un núcleo de hierro sobre el cual se han arrollado varias espiras de alambre conductor.                                                                    
  • Triac: es un dispositivo semi conductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en varios sentidos y puede ser bloqueado por inversión de la tensión o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento.                                                                                                                     
  • Varistor: protección contra sobre-tensiones.                                                                                                                                   

Equipos de medición  son el conjunto de equipos que se utilizan para realizar mediciones de dispositivos electrónicos. sirven para crear estímulos, capturar respuestas, enrutar la señal, etc.Básicos
  • Voltímetro: es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico.
  • Óhmetro: es un instrumentos que nos permite medir la resistencia eléctrica.
  • Amperímetro: es un instrumento que se utiliza para medir la intensidad de corriente que esta circulando por un circuito eléctrico.
  • Milímetro: es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes, potenciales y pasivas como resistencias, capacidades y otras.
       Las medidas pueden realizarse en corriente continua o alterna y en varios margenes de medida cada una. Los hay analógicos y digitales.
  • Fuente de alimentación: es un dispositivo que convierte la corriente alterna, en una o varias corrientes continuas que alimentan los distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta.
  • Generador de señales: es un dispositivo electrónico de laboratorio que genera patrones de señales periódicas o no periódicas tanto analógicas  como digitales. Se emplea normalmente en el diseño, prueba y reparación de dispositivos electrónicos.
  • Generador de pulsos

Resumen  La electrónica tiene un papel muy importante en estos tiempo ya que es muy empleada para el funcionamiento de diversos aparatos electrónicos.
Existen diversos dispositivos electrónicos, como lo son analógicos, digitales y de potencia cada uno de los diferentes tipos de dispositivos tienen un diferente funcionamiento y con el cual se buscara el rendimiento en un circuito eléctrico.
Así también saber que la electrónica análoga  estudia los sistemas donde las variables como la tensión, corriente eléctrica y resistencia varían de forma continua en un determinado tiempo.


También existe una gran variedad de instrumentos de medición y prueba electrónica. Algunos de estos están muy especializados dependiendo de la tarea que este realice. 

 Cuestionario

¿Que es electrónica?
 R= Es una rama que estudia la conducción y el control del flujo de los electrones

¿Cuales son la etapas en las cuales se dividen los sistemas eléctricos?
R=Primera---> transductor
    Segunda---> circuito procesador
    Tercera----> circuito actuador

 ¿Como es medida la  tensión? 
R= En voltios 

¿Que es corriente eléctrica? 
R= Es el flujo de carga eléctrica que fluye en un determinado tiempo

¿Que es resistencia?
 R= Es la oposicion de electrones al paso de corriente

¿Cual es el componente pasivo básico en la electrónico?
R= Las resistencias

Algunos ejemplos de dispositivos de potencia 
  1. DIAC
  2. Fusible
  3. Tiristor
  4. Transformador
¿Que elemento electrónico no permite el paso de la corriente continua?
 R= El capacitor

¿Que instrumento mide la intensidad de corriente?
   R= Amperímetro

 ¿Que instrumento mide la tensión eléctrica?
 R= Voltímetro
Publicado por en No hay comentarios:
Suscribirse a: Entradas (Atom)