Fundamentos de electricidad[1]

ELECTRICIDAD

DANIEL STEVEN LÓPEZ G.

TÉCNICO EN SISTEMAS

180604

CENTRO DE DISEÑO E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA INDUSTRIAL

DOSQUEBRADAS-RISARALDAJUNIO 2011

ELECTRICIDAD

DANIEL STEVEN LÓPEZ G.

TÉCNICO EN SISTEMAS

INGENIERO ECWIN ALEXANDER GOMEZ

180604

CENTRO DE DISEÑO E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA INDUSTRIAL

DOSQUEBRADAS-RISARALDAJUNIO 2011

1. Para un circuito en serie con una fuente de 10v y una resistencia de 5 ohm, que valor de corriente se obtiene?

2. Resolver con el ejemplo del punto 1. Si necesitamos obtener la mitad del valor de esa corriente, que valor de resistencia se debe colocar en serie?

3. Dibuje un diagrama en el que se muestren dos resistencias, R1 y R2, conectadas en serie a una fuente de 100V.

4. Cuál es la respuesta Para dos resistencias en paralelo: a. La corriente que circula por ambas

es la misma?No es la misma por que si las

resistencias son diferentes la intensidad de la corriente cambia.

b. El voltaje a través de cada resistencia es el mismo?

Si es el mismo por que el voltaje recorre las dos líneas de del circuito.

c. La resistencia combinada es igual a la suma de las dos resistencias?

Si se busca la resistencia total, solo se suman las dos resistencias para tener una combinación de las dos en una sola.

d. Cada resistencia debe tener el mismo valor?

No siempre debe tener el mismo valor, por que hay unas resistencia q son mayores a otras y de igual forma sigue pasando el mismo voltaje.

5. Dos bombillos de 300W a 120V se conectan en serie a través de una línea de alimentación de 240V. Si el filamento de uno de los bombillos se quema

a. ¿El otro sigue funcionando? ¿Por qué? El otro no funciona por lo q el circuito

esta en serie, y si un punto del circuito en serie se daña , los otros puntos de ahí en adelante no recibirán energía por lo tanto no funcionarían los demás.

b. Con el circuito abierto, ¿cuál es el voltaje a través de la fuente?

El voltaje a través de la funte es de 240V, y como el circuito abierto es un circuito que no tiene corriente electrica de energia por estar interrumpido

c. ¿Cuál es el voltaje a través de cada bombillo?

Como el primer bombillo esta dañado, los otros bombillos no reciben voltaje por lo que no reciben corriente electrica.

6. Dos resistencias, R1 y R2, de 15 y 45_ respectivamente, se conectan en paralelo a través de una batería de 45V.a. Dibuje el diagrama.

b. ¿Cuál es el voltaje a través de R1 y R2?

c. ¿Cuáles son los valores de las corrientes que circulan en R1 y R2?

Resistencia 1

Resistencia 2

d. ¿Cuál es el valor de la corriente que circula por la línea principal?

e. Calcule el valor de la R total

7. Realice el procedimiento de cálculo de valores de las siguientes resistencias.

Rojo= 2Verde= 5Naranja= 3Resistencia= 25000Ω

Amarillo= 4Azul= 6Negro= 0Resistencia= 46Ω

Rojo= 2Morado= 7Azul= 6Resistencia= 27000000

8. Definir y representar gráficamente los siguientes elementos:(escribir frente a cada uno de ellos su simbología)Resistencia, bobinas(eléctricas, blindadas, cobre, transformador y variables), capacitores, integrados, filtos, condensadores, transistores, rele , rectificador y reguladores

Resistencia

La Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones.

Bobinas eléctricasJusto como las cargas estáticas ejercen

fuerzas las unas sobre las otras, se encuentra que las cargas en movimiento o corrientes también influyen una a otra. Este a su vez puede explicarse en términos de flujo magnético que forma trayectorias cerradas alrededor de corrientes eléctricas. El origen del flujo, por supuesto es la corriente eléctrica.

Bobinas blindadasConsisten encerrar la bobina dentro de

una cubierta metálica cilíndrica o cuadrada, cuya misión es limitar el flujo electromagnético creado por la propia bobina y que puede afectar negativamente a los componentes cercanos a la misma.

TransformadorLa función del transformador es

aumentar o reducir la corriente alterna, la corriente directa no puede ser transformada dado que su conducción es en una sola dirección. Para elevar o disminuir corriente directa se necesita de un circuito electrónico llamado inversor, este oscila convirtiendo la corriente en alterna y de esta forma ya se puede aplicar a un transformador.

Bobinas variablesTambién se fabrican bobinas ajustables.

Normalmente la variación de inductancia se produce por desplazamiento del núcleo.Las bobinas blindadas pueden ser variables o fijas, consisten encerrar la bobina dentro de una cubierta metálica cilíndrica o cuadrada, cuya misión es limitar el flujo electromagnético creado por la propia bobina y que puede afectar negativamente a los componentes cercanos a la misma.

CapacitadorUn capacitor es un elemento de dos

terminales que consta de dos placas conductoras separadas por un material no conductor. La carga eléctrica se almacena en las placas, y el espacio entre las placas se llena con un material dieléctrico. En su funcionamiento normal, las dos placas poseen el mismo valor de carga pero de signos contrarios.

CIRCUITOS INTEGRADOSLa mayoría de los

circuitos integrados son pequeños trozos, o chips, de silicio, de entre 2 y 4 mm2, 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.

FiltrosFiltro es un elemento que discrimina

una determinada frecuencia o gama de frecuencias de una señal eléctrica que pasa a través de él, pudiendo modificar tanto su amplitud como su fase.

Condensador Es un dispositivo capaz de almacenar

energía en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de aluminio) separadas por un material dieléctrico.

Transistores.Es un dispositivo electrónico

semiconductor que cumple funciones deamplificador, oscilador, conmutador o rectificador.

El reléEl 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 electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.

Rectificadorun rectificador es el elemento o

circuito que permite convertir la corriente alterna en corriente continua.

ReguladorUn regulador es un dispositivo que

tiene la función de mantener constanteuna característica determinada del sistema. Tiene la capacidad de mantener entre un rango determinado una variable de salida independientemente de las condiciones de entrada.

9. Identifique los voltaje de la fuente de poder de un computador de acuerdo a los colores.

10. Definir y representar gráficamente el multímetro digital.

El multímetro digital es un instrumento electrónico de medición que generalmente calcula voltaje, resistencia y corriente, aunque dependiendo del modelo de multímetro puede medir otras magnitudes como capacitancia y temperatura.

11. Explique cómo se mide: AC.DC. OHMNIOS, Y AMPERIOS, con el multímetro. Es decir, qué posición debe estar la perrilla al momento de tomar cualquiera de estas medidas.

Medir corriente alterna

Se selecciona, en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (amperios) en AC (c.a.). Como se está midiendo en corriente alterna (C.A.), es indiferente la posición delcable negro y el rojo. Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala (si no se sabe que magnitud de corriente se va a medir,

escoger la escala mas grande).

Si no tiene selector de escala seguramente

el multímetro / VOM escoge la escala

automáticamente.

Medir corriente directa

Para medir corriente directa se selecciona, en el multímetroque estemos utilizando, la unidad (amperios) en DC (c.d.). Se revisa que los cables rojo y negro estén conectados correctamente. Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala (si no tenemos idea de que magnitud de la corriente que vamos a medir, escoger la escala mas grande).

Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro escoge la escala

automáticamente.

Para medir una corriente con el

multímetro, éste tiene que ubicarse en el

paso de la corriente que se desea medir.

Midiendo resistencia: Medir una resistencia es un procedimiento sencillo, lo primero que hacemos es conectar los cables en los jacks correctos, luego movemos la llave selectora al símbolo Ω y escogemos el rango adecuado de acuerdo a la resistencia proporcionada por el resistor, si no lo sabemos, escogemos el rango más alto y lo disminuimos poco a poco

hasta llegar a un cantidad diferente de uno.

El multímetro en el modo de medir corriente se denomina: Amperímetro.

La medida se hace en unidades de Amperios (A). La escala suele leerse en miliamperios (mA). En el MMD Gira la llave selectora a la posición "mA". Con la llave selectora en esta posición, el MMD funciona como Amperímetro.

Conecta el MMD en la línea del circuito.

Enciende el MMD. Ahora circula

corriente por el instrumento, si la

escala es correcta verás en la

pantalla de lectura la medida.

De lo contrario ajusta la escala,

cambiando la llave selectora a

otro valor de mA.

12. Cuáles son los resultados de las siguientes medidas:

Fase y Neutro= 220 V

Fase y Tierra= 220 V

Neutro Tierra= 0 V

13. Escriba las etapas de la fuente de poder y explique cada una.

Etapa de Protección, Filtro de Línea, Rectificadora de Entrada, Etapa Conmutadora, Etapa Transformadora, Rectificadora de Salida, Filtro de Salida y Etapa de Control.

Etapa de ProtecciónEstá constituida por un fusible y un termistor

(en algunos casos, el termistor -que se asemeja a una lenteja grande de color verde, negro o marrón oscuro- es reemplazada por una resistencia cementada de bajo ohmiaje (0,4 - 0,2 ohmios)). Teóricamente, esta etapa (especialmente el fusible) debería ser lo primero que debería volar, pero no siempre sucede así. hay casos en los que vuela media fuente y el fusible sigue "bien, gracias...". El termistor es bastante difícil que vuele, y en caso de hacerlo, es fácil de detectar, ya que literalmente hablando, revienta.

Etapa de Filtro de LíneaEsta etapa la constituye un filtro LC

(bobina - condensador). Su función es eliminar el "ruido" en la red eléctrica (no se trata de que haga bulla; recuerdas lo que pasa cuando estás viendo televisión y tu mamá usa la licuadora... ESO es ruido eléctrico). Esta etapa normalmente no da problemas.

Rectificadora de EntradaLa conforma lo que se conoce como un

puente de diodos (un circuito conformado por cuatro diodos, el cual se utiliza como rectificador). Este componente (que también puede estar como cuatro diodos sueltos) convierte la onda alterna de entrada en una señal positiva pulsante; este es el primer paso para obtener una señal continua a partir de una alterna.

Filtro de EntradaLa conforman dos capacitores (o

condensadores) electrolíticos; normalmente 200V/220mf . Estos se encargan de disminuir el rizado de la señal proveniente de la etapa rectificadora, obteniendo una señal casi continua (¿cómo lo hacen: almacenando carga eléctrica y entregándola cuando es necesario). Cerca de los condensadores encontramos una resistencia de potencia, a la cual se le conoce como resistencia "bleeder". Cuando apagas la PC, esta resistencia descarga lentamente los condensadores.

Etapa ConmutadoraAquí encontramos los dos dispositivos que le

confieren a la fuente el sobrenombre de Switching o conmutada: dos transistores de potencia. Estos dispositivos se encargan de convertir la señal casi continua proveniente de los condensadores nuevamente en una señal alterna, pero con una frecuencia mayor (pudiendo estar ésta entre los 40 a 70 KHz) y distinta forma de onda: cuadrada. Ambos transistores trabajan en modo corte-saturación, y nunca ambos a la vez; es decir que mientras uno está conduciendo, el otro se encuentra en corte.

Etapa TransformadoraEl transformador que encontramos en

esta etapa no es como los que conocemos. Su núcleo no es de hierro silicoso como en los transformadores comunes, sino más bien de ferrita, debido a que el hierro silicoso se satura a altas frecuencias, y peor si se trata de señal cuadrada. Otra función que cumple es la de separar eléctricamente a las etapas de entrada de las de salida siendo el acople de estas etapas del tipo magnético.

Rectificadora de SalidaDebido a las características de la señal

proveniente del transformador, aquí ya no se usa un puente de diodos sino unos dispositivos conocidos como "doble diodo". Aquí existe en realidad dos etapas: una para 12V y otra para 5V. El valor de -5V se obtiene utilizando un regulador LM7905 y en algunos modelos, el de -12V con un LM7912. La salida de esta etapa es casi una señal continua pura.

Filtro de SalidaA diferencia del filtro de entrada, aquí no

se utilizan solamente condensadores, sino también bobinas (filtro LC) debido a que tiene una mejor respuesta en el manejo de grandes corrientes (cercanas a los 12 - 15 Amperios). Su implementación se hace necesaria debido a los tiempos de recuperación de los diodos utilizados en la etapa anterior, los cuales impiden obtener una salida continua perfecta en la etapa anterior, cosa que sí se logra en esta etapa.

Etapa de ControlPor último, tenemos la etapa que se encarga

de verificar el trabajo de la fuente. Esta etapa tienen su centro en el circuito integrado (chip) TL494 (o DBL494) el cual es un modulador de ancho de pulso (PWM: Pulse Width Modulation) Este integrado regula la velocidad de conmutación de los transistores switching, de acuerdo a la corriente que se exija a la fuente en un momento dado; asimismo, de esta etapa, sale una señal denominada "Power Good" (el cable naranja - algo así como "Potencia OK") cuyo valor normal es 5V.

14. Representa gráficamente una fuente de pode ATX .