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CIRCUITOS BAS GUIA 2

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Academic year: 2020

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(1)CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS CIRCUITO: Es el recorrido o la trayectoria que realiza un elemento, ejemplo, un circuito ciclístico es un recorrido de bicicletas y un recorrido automovilístico, es un recorrido de autos. CIRCUITO ELÉCTRICO: Es el tipo de conexión de elementos eléctricos o electrónicos, para que haya un recorrido de corriente eléctrica, y esta a su vez haga funcionar un dispositivo de forma real, ejemplo, encender una bombilla, calentar el agua, encender la plancha eléctrica, entre otros. Un Circuito Eléctrico es un conjunto de conductores (que pueden ser hilos metálicos de cobre o cables) conectados entre sí con el fin de transmitir energía eléctrica entre dos puntos determinados. El término se utiliza principalmente para definir un trayecto continuo compuesto por conductores, también incluye una fuente de energía y una o varias bombillas. Un circuito de este tipo se denomina circuito cerrado, y aquellos en los que el trayecto no es continuo se denominan abiertos. Un cortocircuito es un circuito en el que se efectúa una conexión directa, sin bombilla, entre los terminales de la fuente o pila. ELEMENTOS QUE PUEDE TENER UN CIRCUITO ELÉCTRICO: La pila es el elemento que genera la corriente en un circuito eléctrico, cuando se ponen en contacto sus dos polos, positivo y negativo. La bombilla es un conductor dentro de una burbuja de vidrio que, al pasar la corriente, se pone incandescente, y produce luz. Las bombillas, así como las resistencias, los motores entre otros se conocen con el nombre de la “CARGA”, porque ahí se utiliza la energía eléctrica. Un interruptor es una pieza metálica, móvil, que hace que un conductor esté unido o cortado. Un nudo es el punto donde un conductor se une con otro u otros.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(2) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. El cable une los distintos elementos de un circuito.. CIRCUITO CERRADO: Es la condición que permite que la corriente circule por el circuito desde el borne positivo al borne negativo de la fuente. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(3) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. CIRCUITO ABIERTO: Se define como una resistencia infinita, es una interrupción del circuito por la cual no puede ir o viajar una corriente, independientemente del voltaje que se aplique entre las terminales que lo forman. SENTIDO REAL Y CONVENCIONAL En un circuito el sentido de la corriente lo determina el movimiento de electrones, tal como se indica en indica en la siguiente figura. Sin embargo los antiguos científicos creían que la corriente eléctrica fluya del cuerpo cargado positivamente al cargado negativamente. Este sentido, denominado convencional es el que mas se ha utilizado hasta ahora, dado que en el se fundamentan muchas reglas del electromagnetismo y de otras materias afines.. FUNCIONAMIENTO: El voltaje, tensión o diferencia de potencial (V) que suministra la fuente de fuerza electromotriz (FEM) a un circuito se caracteriza por tener normalmente un valor fijo. En dependencia de la mayor o menor resistencia en ohm (Ω) que encuentre el flujo de corriente de electrones al recorrer el circuito, así será su intensidad en ampere (A). Una vez que la corriente de electrones logra vencer la resistencia (R) que ofrece a su paso la carga conectada al circuito, retorna a la fuente de fuerza electromotriz por su polo positivo. El flujo de corriente eléctrica o de electrones se mantendrá circulando por el circuito hasta tanto no se accione el interruptor que permite detenerlo. TIPOS DE CIRCUITOS: CIRCUITO BÁSICO: Como su nombre lo indica es el tipo de circuito mas simple, para este se utiliza un fuente de poder, un conductor para que conduzca la corriente, un interruptor que. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(4) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. controla el paso de la corriente y la carga correspondiente, en este caso es una bombilla.. CIRCUITO SERIE: Un circuito serie es aquel en el que están conectados o más bombillas formando un camino continuo de manera que la corriente pasa sucesivamente de una a otra. En un circuito en serie hay un solo camino para los electrones. Si una de las bombillas se funde (quema), las demás bombillas se apagan porque se interrumpe el circuito y deja de fluir la corriente eléctrica.. CARACTERÍSTICAS: Las principales características que presenta un circuito serie son las siguientes: Intensidad de un Circuito Serie: Solo hay un camino por donde puede pasar la corriente y pasará la misma intensidad por todas las partes del circuito. Voltaje en un Circuito Serie: Los voltajes de cada una de las bombillas que integran el circuito, indican los voltajes o fuerzas necesarias para obligar a la corriente a pasar por las bombillas en el circuito. Como el voltaje total aplicado representa el voltaje necesario de la fuente para hacer pasar la corriente por todo el circuito, el voltaje. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(5) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. suministrado por la fuente debe ser igual a la suma de todos los voltajes en el circuito como lo observamos en el siguiente circuito. Resistencia de un circuito en serie: La resistencia total ofrecida al paso de la corriente será por tanto la suma de todas las resistencias asociadas al circuito. CIRCUITO PARALELO Se define un circuito paralelo como aquel circuito en el que la corriente eléctrica se bifurca en cada nodo, el nodo es el punto de unión de dos o más elementos. Su característica más importante es el hecho de que el potencial en cada elemento del circuito tiene la misma diferencia de potencial o voltaje. En un circuito paralelo cada bombilla está en un camino separado. Si una de las bombillas se funde (quema), las otras permanecerán encendidas porque la corriente eléctrica continúa fluyendo.. CARACTERÍSTICAS Las principales características que presenta un circuito paralelo son las siguientes: Intensidad de un Circuito Paralelo: Hay múltiples caminos entonces la corriente será diferente por cada rama. Voltaje en un Circuito Paralelo: Los voltajes de cada una de las bombillas que integran el circuito, indican los voltajes o fuerzas necesarias para obligar a la corriente a pasar por las bombillas en el circuito. Como el voltaje total aplicado representa el voltaje necesario de la fuente para hacer pasar la corriente por todo el circuito, el voltaje suministrado por la fuente es igual en todas las resistencias que integran el circuito. CIRCUITO MIXTO: En la realidad, los circuitos eléctricos son mixtos, es decir, combinan una parte de conexión en serie con una parte de conexión en paralela. En este ejemplo tendremos una bombilla en serie con dos en paralelo.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(6) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. AVERÍAS EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS SOBRECARGAS: Es importante tener en cuenta que la sección de los conductores debe adaptarse al valor de la intensidad de la corriente. En caso de sobrecarga, el conductor se calienta y puede provocar un incendio. La protección automática está garantizada por los fusibles, que se deberán calibrar según la sección de los conductores a proteger. En vez de fusibles también se pueden instalar interruptores automáticos para proteger la línea si hay problemas. CONTACTOS DEFICIENTES: Estos contactos son la causa principal de los incendios de origen eléctrico; y se pueden producir si, por ejemplo, un hilo no está correctamente ajustado en el borne o clavija o si la presión de contacto entre dos elementos conductores no es suficiente. CORTOCIRCUITO: Si por casualidad en un circuito eléctrico unimos o se unen accidentalmente los extremos o cualquier parte metálica de dos conductores de diferente polaridad que hayan perdido su recubrimiento aislante, la resistencia en el circuito se anula y el equilibrio que proporciona la Ley de Ohm se pierde. El resultado se traduce en una elevación brusca de la intensidad de la corriente, un incremento violentamente excesivo de calor en el cable y la producción de lo que se denomina “CORTOCIRCUITO”. Aunque no hay métodos técnicos para detectar estos malos contactos e interrumpir la corriente, es posible percatarse del calentamiento ya que se produce la fusión del aislante.. PRECAUCIONES AL TRABAJAR EN CIRCUITOS: Se debe aclarar que las tensiones o voltajes que suministran los equipos o dispositivos que trabajan con baterías no representan ningún riesgo para la vida humana; sin embargo cuando se realizan trabajos en una red eléctrica industrial o doméstica, la Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(7) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. cosa cambia, pues un “SHOCK” eléctrico que se reciba por descuido, más conocido como corrientazo o calambre, puede llegar a electrocutar a una persona y costarle la vida, incluso tratándose de voltajes bajos como 110 voltios. Por esa razón nunca serán excesivas todas las precauciones que se tomen cuando asumamos la tarea de realizar una reparación en el circuito eléctrico de la casa. La primera regla que nunca se debe violar antes de acometer un trabajo de electricidad es cortar el suministro eléctrico accionando manualmente el dispositivo principal de entrada de la corriente a la casa, mediante el cual se pueda interrumpir el paso de la corriente eléctrica hacia el resto de la casa. No obstante, siempre se debe verificar con una lámpara neón si realmente no llega ya corriente al lugar donde vamos a trabajar, porque en ocasiones hay líneas eléctricas divididas por secciones, por lo que al desconectar una el resto queda todavía con corriente. Cuando se trata de reparar un equipo eléctrico o un electrodoméstico cualquiera, igualmente la primera precaución que será necesario tomar es desconectarlo de su enchufe a la corriente eléctrica antes de proceder a abrirlo. Pero si, además, se trata de un equipo electrónico, sobre todo un televisor, habrá que esperar varios minutos antes de abrir la caja, porque en esos equipos existen determinados puntos o conexiones en los circuitos correspondientes al tubo de rayos catódicos (pantalla), que conservan una carga de tensión o voltaje muy alto, pudiendo electrocutar a una persona si se tocan accidentalmente antes de que los filtros electrolíticos se auto descarguen por completo.. RESISTENCIA ELÉCTRICA Es la propiedad de un objeto o sustancia que hace que se resista u oponga al paso de una corriente eléctrica. La resistencia de un circuito eléctrico determina cuánta corriente fluye en el circuito cuando se le aplica un voltaje determinado. La unidad de resistencia es el ohmio. La abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el símbolo del ohmio es la letra griega omega, Ω. En otras palabras 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. Cualquier dispositivo conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(8) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma más o menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso. Mientras menor sea esa resistencia, mayor será el orden existente en el micromundo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor. Esa situación hace que siempre se eleve algo la temperatura del conductor y que, además, adquiera valores más altos en el punto donde los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso. TIPOS DE RESISTENCIAS Y SUS CARACTERÍSTICAS. Las resistencias empleadas se pueden clasificar por su: Por su fabricación pueden ser: •. Aglomeradas.. •. De película de carbón.. •. De película metálica.. Por su funcionamiento pueden ser: •. Resistencias fijas.. •. Resistencias variables.. •. Resistencias dependientes o especiales.. Resistencias aglomeradas: Nacieron al necesitarse valores óhmicos de resistencias muy altos, que no se pueden lograr con otros tipos de resistencias. Se construyen al moldear una mezcla de grafito o carbón, resina y en algunos casos, talco en las proporciones adecuadas para obtener una determinada gama de valores. En los extremos del cilindro se les colocan unos casquillos a presión donde son soldados los hilos que comunican con el exterior. Finalmente se recubre el conjunto con una resina o se plastifica y se pintan los colores que indican el valor de la resistencia. Las resistencias aglomeradas presentan el inconveniente de su inestabilidad térmica, es decir, que su valor puede cambiar de un modo permanente después de un sobrecalentamiento externo o interno. Hay que tener cuidado al soldarlas. En la figura siguiente se muestran algunos modelos. Resistencias de película de carbón:. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(9) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. Son las que más se utilizan. Tienen una buena estabilidad térmica. En la construcción de esta resistencia, se deposita una delgada película de carbón, en ella se practican unos surcos espirales que alargan su longitud y disminuyen su sección. Véase las siguientes figuras para aclarar las ideas. Son de buena estabilidad térmica. La siguiente figura muestra resistencias reales:. Resistencias de película metálica: Se deposita sobre el cuerpo aislante una capa de una aleación metálica, óxido metálico, cromo y níquel - fósforo en lugar de grafito. Esta resistencia tiene una gran estabilidad térmica. Se emplea donde es necesaria una gran seguridad de funcionamiento, aún en condiciones adversas. Las resistencias fijas a depósito son de muy bajo costo y de buenas características de funcionamiento. Tienen un buen comportamiento hasta frecuencias de varios Megahertzios (Mhz), sobre todo con valores óhmicos bajos. Son de un bajo coeficiente de temperatura, elevada fiabilidad, alta estabilidad y existe una amplia gama de valores. Se fabrican desde fracciones de potencia hasta 12 watios. Las que se ven en la figura siguiente son de 1/4 W. Resistencias bobinadas: Están constituidas por un hilo de resistencia (o cinta) arrollado sobre un soporte cerámico tubular y normalmente recubierto de un esmalte vítreo (vitrificado). Sus características principales son su elevada potencia específica y que no son inflamables. Pueden ir provistas de terminales muy diversos, para su correcta conexión con otros dispositivos. Resistencias variables, potenciómetros o reóstatos: Estas resistencias se pueden variar a voluntad, mediante un cursor. Pueden ser rectilíneas ó deslizantes y toroidales. Según como varía su resistencia pueden ser lineales y logarítmicas. En las lineales, el valor de la resistencia aumenta de manera lineal con respecto al deslizamiento del cursor. En las logarítmicas, lo hacen de manera logarítmica. Las logarítmicas, que puede parecer que solo se usan en casos aislados, son fundamentales en todos los circuitos de radio y televisión, en los cuales, los controles de volumen son potenciómetros logarítmicos para que el aumento o disminución de volumen nos parezca lineal, puesto que la Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(10) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. curva de volumen del oído humano es logarítmica. Cuando estas resistencias variables son de pequeña potencia se llaman potenciómetros o reóstatos ajustables. Para grandes potencias se denominan reóstatos y son bobinadas. Los reóstatos tienen una aplicación casi industrial y se suelen utilizar en arranque de motores de gran potencia, para limitar la intensidad de arranque de estas máquinas puestos que pueden llegar a ser bastante elevadas. En el momento del arranque, los reóstatos tienen su máxima resistencia y una vez que el motor ha empezado a girar, se le va disminuyendo hasta hacerse nula. En la figura se muestra tres tipos de resistencia: A) ajustable, B) variable y C) fija.. IDENTIFICACIÓN DE RESISTENCIAS Para determinar el valor de la resistencia se debe tener en cuenta su tipo de fabricación y no se puede utilizar la impresión del valor nominal puesto que el tamaño del elemento resistor no lo permite entonces se estandarizó codigos para identificación de sus valores nominales, para esto se debe seguir el siguiente procedimiento. En primer lugar habría que determinar el grupo al que pertenecen, es decir, si son lineales fijas, variables, o no lineales, y el tipo concreto al que pertenecen dentro de cada grupo. Posteriormente determinaríamos el valor nominal de la resistencia y su tolerancia. Estos valores son indicados en el cuerpo de la resistencia mediante el código de colores, o, el código de marcas. El valor de potencia nominal solamente suele ir indicado en algunos tipos de resistencias bobinadas y variables. Para su determinación tendríamos que fijarnos en el tamaño del componente. Para determinar otros parámetros como pueden ser el coeficiente de temperatura, ruido, tensión máxima aplicable, etc., tenemos que recurrir a las hojas de características que nos suministra el fabricante. Para tener una orientación, solamente a título informativo y aproximado, podemos consultar la siguiente tabla en la que se muestran valores típicos de las características técnicas para distintos tipos de resistencias lineales fijas. CÓDIGO DE COLORES Todos los resistores tienen su valor de resistencia marcado en alguna forma. Los resistores de potencia que se caracterizan por su gran tamaño, llevan impreso su valor óhmico en su estructura, pero para los resistores de baja disipación de potencia, debido a su tamaño seria impráctico que levaran su valor ohmico impreso porque seria casi ilegible para el usuario. Este problema se ha resuelto mediante una serie de bandas de color alrededor de los resistores para indicar sus valores de resistencia. Las posiciones de las bandas y su color, que constituyen lo que se llama CÓDIGO DE COLORES, indican los valores de resistencia. Se ha adoptado un solo código estándar de colores en los Estados Unidos, tanto en las Fuerzas Armadas como en la Asociación de Industrias Electrónicas (EIA) para resistores de composición fija y terminales axiales. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(11) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. El código de colores, Es el código con el que se regula el marcado de el valor nominal y tolerancia para resistencias fijas de carbón y metálicas de capa fundamentalmente. Tenemos que resaltar que con estos códigos lo que obtenemos es el valor nominal de la resistencia pero no el valor real que se situará dentro de un margen según la tolerancia que se aplique.. 1ª CIFRA. 2ª CIFRA. Nº DE CEROS. TOLERANCIA (+/-%). COLOR PLATA. -. -. 0,01. 10%. ORO. -. -. 0,1. 5%. NEGRO. -. 0. -. -. MARRÓN. 1. 1. 0. 1%. ROJO. 2. 2. 00. 2%. NARANJA 3. 3. 000. -. AMARILLO 4. 4. 0000. -. VERDE. 5. 5. 00000. -. AZUL. 6. 6. 000000. -. VIOLETA. 7. 7. -. -. GRIS. 8. 8. -. -. BLANCO. 9. 9. -. -. Tolerancia: sin indicación +/- 20%. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(12) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. Para determinar el valor de la resistencia comenzaremos por determinar la banda de la tolerancia: oro, plata, rojo, marrón, o ningún color. Si las bandas son de color oro o plata, está claro que son las correspondientes a la tolerancia y debemos comenzar la lectura por el extremo contrario. Si son de color rojo o marrón, suelen estar separadas de las otras tres o cuatro bandas, y así comenzaremos la lectura por el extremo opuesto, 1ª cifra, 2ª cifra, número de ceros o factor multiplicador y tolerancia, aunque en algunos casos existe una tercera cifra significativa. En caso de existir sólo tres bandas con color, la tolerancia será de +/- 20%. La falta de esta banda dejará un hueco grande en uno de los extremos y se empezará la lectura por el contrario. Suele ser característico que la separación entre la banda de tolerancia y el factor multiplicativo sea mayor que la que existe entre las demás bandas.. EL PROTOBOARD Es un elemento que nos permite ensamblar circuitos electrónicos sin usar soldadura. Esto permite una construcción rápida y segura, lo que es ideal para experimentación. Una vez que el circuito en experimentación en el protoboard está trabajando en forma satisfactoria, se puede construir definitivamente en un circuito impreso, o en otra forma similar. Este dispositivo se creo por la necesidad de montar los circuitos sin necesidad de usar soldadura, esto con el fin de realizar cambios en forma fácil y rápida sobre los prototipos. Este elemento va a ser fundamental a lo largo del bachillerato, por consiguiente debes poner mucha atención a las explicaciones dados por tus docentes, y sin temor pedir explicación si no entiendes algún tema. Físicamente el Protoboard tiene apariencia externa como lo muestra la primera figura. Internamente está constituido por una serie de caminos de cobre o aluminio que la continuidad en ciertos puntos como lo muestra la figura.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(13) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. Como observas existen algunos puntitos que están unidos en forma vertical (para nuestro caso 4) y otros (para nuestro caso 9) unidos en forma horizontal, por donde circulara la corriente libremente. PAUTAS PARA REALIZAR MONTAJES EN EL PROTOBOARD Para evitar inconvenientes, como cortos y mal funcionamiento de los circuitos que vayas a implementar es necesario observar normas que te permitirán lograr montajes muy bien hechos. Observa por un instante la figura que aparece a continuación:. NORMAS PARA EL MONTAJE DE CIRCUITOS EN PROTOBOARD Como observas hemos resaltado algunos aspectos que deberás tener en cuenta cuando realices algún montaje: En algunas ocasiones requerirás realizar puentes con alambre calibre 22, dichos puentes deben tener quiebres de 90º y deben ir totalmente sobre la superficie del protoboard. Dichos puentes permiten conectar más elementos de los que originalmente permite el protoboard. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(14) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. Las líneas horizontales se utilizaran para conectar la alimentación positiva y negativa.. RESISTENCIA EQUIVALENTE Es la suma de las resistencias parciales de cada una de las resistencias conectadas en el circuito, exciten dos formas de conectar resistencias, en serie o en paralelo. RESISTENCIA EN SERIE: para conectar resistencias en serie, basta con colocar una detrás de otra, o dicho de otras palabras, unir final con inicio de la otra resistencia. Para tener una idea mas clara veamos la siguiente disposición de resistencias. En serie la resistencia equivalente es el resultado de la suma algebraica de cada uno de los valores parciales de las resistencias.. Req = R1 + R2 + R3 = 2Ω + 3Ω + 5Ω = 10Ω Se puede observar que en este tipos de configuración la corriente pasara sin ser derivada desde R1 hasta R2 y es quizás la forma más fácil de identificar si dos o más resistencias están conectadas en serie. RESISTENCIA EN PARALELO: para conectar resistencias en paralelo, se conecta los principios de cada resistencia a un solo nodo y los finales de cada resistencia a otro nodo. Para tener una idea mas clara veamos la siguiente disposición de resistencias. En paralelo la resistencia equivalente es igual al inverso de la suma de los inversos de cada una de las resistencias en paralelo.. Se puede observar que en este tipo de configuración la corriente se derivara cada vez que encuentre otro nuevo camino. Por esta razón surgen corrientes distintas, como resistencias en paralelo se encuentren conectadas en paralelo. Por último siempre el resultado de implementar resistencias en paralelo es una resistencia equivalente Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(15) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. menor a cualquiera de las que se conecten, como se deduce del resultado obtenido en este ejemplo. INSTRUMENTOS DE MEDICION ELECTRICA Para conocer si un circuito se encuentra en buen estado, lo primero que se debe hacer es realizar las mediciones de las fenómenos eléctricos que están influyendo en el montaje realizado, como Voltaje, Corriente Alterna ó continua, Resistencia eléctrica entre otros. Para cada fenómeno eléctrico se encuentra un instrumento de medición como por ejemplo para el Voltaje es el “VOLTIMETRO”, para la corriente es el “AMPERIMETRO” y para medir la resistencia es necesario el “OHMETRO”, pero sería muy costoso para una persona que estudie o trabaje en el área eléctrica o electrónica conseguir por separado cada instrumento, para esto se creo una herramienta que contiene todos los instrumentos en uno solo. EL MULTIMETRO Un multímetro, a veces también denominado polímetro o tester, es un instrumento electrónico de medida que combina varias funciones en una sola unidad. Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y óhmetro. Existen dos tipos de multimetro, análogo y digital, cada uno con formas diferentes de realizar las mismas diferentes a continuación veremos las similitudes y diferencias que se encuentran entre estos instrumentos de medida. MULTIMETRO DIGITAL Los multimetro digitales son una herramienta de prueba y de diagnóstico invalorable para los electricistas, técnicos en mantenimiento, aire acondicionado y refrigeración así como otros profesionales y expertos en múltiples disciplinas Los multimetro digitales se caracterizan por poseer una pantalla numérica que da automáticamente la lectura con punto decimal, polaridad y unidad (V, A o *). En general, los multimetro digitales ofrecen mejor exactitud y resolución que los multimetro análogos y son más confiables y fáciles de usar. Vienen en una gran variedad de presentaciones y, además de voltaje, corriente y resistencia, en muchos casos pueden también medir frecuencia, capacitancia, inductancia otras cantidades eléctricas.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(16) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. Un multimetro digital típico se compone básicamente de una pantalla, una perilla selectora y los bornes para conectar la puntas de prueba. En muchos casos, la perilla selectora es sustituida por interruptores del tipo a presión (push-button). La mayoría de los fabricantes de multimetro digitales ofrecen una variedad de accesorios opcionales para sus instrumentos que extienden los rangos o la utilidad de los mismos. Entre estos accesorios figuran puntas de prueba de alto voltaje, puntas de medición de corriente, dispositivos de medición de luz, etc. La selección de los accesorios depende de sus necesidades de medición particulares. Es muy importante leer el manual de operación de cada multimetro en particular, pues en él, el fabricante fija los valores máximos de corriente y tensión que puede soportar y el modo más seguro de manejo, tanto para evitar el deterioro del instrumento como para evitar accidentes al operario. El multimetro que se da como ejemplo en esta explicación, es genérico, es decir que no se trata de una marca en particular, por lo tanto existe la posibilidad que existan otros con posibilidad de medir más magnitudes. Con un tester digital podemos tener una lectura directa de la magnitud que se quiere medir (salvo error por la precisión que el fabricante expresa en su manual de uso). En cambio con el tester analógico (o de aguja), tenemos que comparar la posición de la aguja con respecto a la escala, lo cual trae aparejado dos errores, como el de apreciación (que depende del ojo o buena vista del operario) y el error de paralaje (por la desviación de la vista) que muchas veces no respeta la dirección perpendicular a la escala. A todo esto debemos sumarle el error de precisión del propio instrumento, lo cual hace evidente que resulta mucho más ventajosa la lectura de un tester digital. PARTES DE MULTIMETRO DIGITAL            . Display de cristal líquido. Escala o rango para medir resistencia. Llave selectora de medición. Escala o rango para medir tensión en continua (puede indicarse DC en vez de una línea continua y otra punteada). Escala o rango para medir tensión en alterna (puede indicarse AC en vez de la línea ondeada). Borne o “jack” de conexión para la punta roja ,cuando se quiere medir tensión, resistencia y frecuencia (si tuviera), tanto en corriente alterna como en continua. Borne de conexión o “jack” negativo para la punta negra. Borne de conexión o “jack” para poner la punta roja si se va a medir mA (miliamperes), tanto en alterna como en continua. Borne de conexión o “jack” para la punta roja cuando se elija el rango de 20A máximo, tanto en alterna como en continua. Escala o rango para medir corriente en alterna (puede venir indicado AC en lugar de la línea ondeada). Escala o rango para medir corriente en continua (puede venir DC en lugar de una línea continua y otra punteada). Botón de encendido y apagado.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(17) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. ACTIVIDADES DE PROFUNDIZACIÓN. TALLER DE PROFUNDIZACIÓN 01 Luego de destacar las ideas más relevantes que encontraste en esta guía de aprendizaje referente a circuito eléctrico, realiza un cuadro sinóptico en donde consignes los temas tratados, destacando a tu parecer las características que más te facilitan diferenciar un circuito serie de un circuito paralelo.. TALLER DE PROFUNDIZACIÓN 02 MONTAJE DE RESISTENCIAS EN SERIE: Para realizar la siguiente actividad debes contar con los siguientes materiales: • • • • •. Alambre calibre 22 de colores varios. Cuatro resistencias de diferentes valores. Pinzas punta de garza. Corta fríos. Protoboard.. PASOS A SEGUIR: • • • •. Realiza los puentes que se muestran en la figura, teniendo en cuenta de realizarlos con las indicaciones que te dimos anteriormente. Toma cada una de las resistencias y dobla sus extremos de tal forma que coincidan con los orificios de Protoboard. Introduce la resistencia en forma horizontal (como lo muestra la figura) sin deteriorar los dobleces que acabas de hacer. Repite este proceso con las otras tres resistencias.. En la siguiente tabla anota las resistencias que vas a usar, indicando los colores que poseen, su equivalente según el código de colores (valor teórico), y otra columna Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(18) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. donde anotaras el valor medido de cada una de ellas, calcula la resistencia equivalente y apunta este valor en la ultima fila de la tabla. R. COLORES. VALOR TEÓRICO. VALOR MEDIDO. R1 R2 R3 R4 R5 RESISTENCIA EQUIVALENTE. Ahora mide cada una de las resistencia ubicando el multimetro en ohmios, y seleccionando la escala apropiada, esto quiere decir que si vas a medir una resistencia que según el código de colores tiene un valor de 100Ω, deberás ubicar la perilla en el rango de 200Ω, pero por el contrario, si tienes una resistencia de 15000Ω la escala de 200Ω no te servirá, en este caso debes seleccionar la escala de 20KΩ. Cuando midas resistencias bien sea en la escala de 2KΩ, 20KΩ, o 200KΩ, debes correr el punto decimal que aparecerá en el display del multimetro así: • •. Para el ejemplo de la resistencia de 15000Ω, ubicando el multimetro en la escala de 20KΩ puede darte el siguiente resultado en el multimetro: 14.11 Corriendo el punto decimal, tres posiciones a la derecha, el valor medido se convierte en: 14110. A medida que vas midiendo las resistencias, pide colaboración a un compañero para completar la tabla. Para medir la resistencia total basta con ubicar las terminales del multimetro en los extremos de todas las resistencias, como lo muestra la siguiente figura.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(19) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. TALLER DE PROFUNDIZACIÓN 03 MONTAJE DE RESISTENCIA EN PARALELO: Para realizar la siguiente actividad debes contar con los siguientes materiales: • • • • •. Alambre calibre 22 de color rojo, azul, además de otros colores. Cuatro resistencias de diferentes valores. Pinzas punta de garza. Corta fríos. Protoboard.. PASOS A SEGUIR • • • •. Realiza los puentes que se muestran en la figura, teniendo en cuenta de realizarlos con las indicaciones que te dimos anteriormente. Toma cada una de las resistencias y dobla sus extremos de tal forma que coincidan con los orificios de Protoboard. Introduce la resistencia en el centro del Protoboard (recuerde que en este punto no hay continuidad) en forma vertical sin deteriorar los dobleces que acabas de hacer. Repite este proceso con las otras tres resistencias.. En la siguiente tabla anota las resistencias que vas a usar, indicando los colores que poseen, su equivalente según el código de colores (valor teórico), y otra columna donde anotaras el valor medido de cada una de ellas antes de realizar los puentes, calcula la resistencia equivalente y apunta este valor en la ultima fila de la tabla.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(20) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. R. COLORES. VALOR TEÓRICO. PAGINA 1 DE. VALOR MEDIDO. R1 R2 R3 R4 R5 RESISTENCIA EQUIVALENTE. Ahora mide cada una de las resistencias ubicando el multimetro en ohmios, y seleccionando la escala apropiada, como lo hiciste en el anterior taller. Para medir la resistencia total basta con ubicar las terminales del multimetro en los extremos de cualquier resistencia, como lo muestra la siguiente figura.. TALLER DE PROFUNDIZACIÓN 04 Para adquirir destreza en el manejo del PROTOBOARD es necesario que realices montajes de circuitos con un grado de dificultad considerable, por tal razón te proponemos que a continuación realices los montajes siguientes montajes. No te olvides de seguir con las indicaciones dadas en esta guía en lo referente a la buena ubicación de los elementos en un PROTOBOARD. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(21) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. MEDICIÓN DE VOLTAJE Al igual que para el caso anterior, la mejor forma de medir voltaje o (caída de potencial), es intervenir lo mínimo posible entre el aparato de medida y el valor a medir. ¿Qué quiere decir esto?, Tomar de los mangos aislados las puntas del multimetro, además de esto se recomienda: . Identificar primero si el voltaje presente en el circuito es AC o DC, para cada una de los casos el multimetro cuenta con las escalas apropiadas.. . A diferencia de la medición de resistencia donde se aconseja iniciar desde la escala más baja, en la medición de voltaje es conveniente iniciar en la escala más alta e ir bajado hasta llegar a la escala apropiada.. . No se debe desconectar la fuente de alimentación.. . En algunos casos es necesario lijar las superficies a medir si estas presentan oxido o algún tipo de sustancia que sirva de aislante. Esto claro porque afectara nuestra medida.. En la medición de voltaje es necesario conocer la ubicación de la polaridad positiva y negativa. Como lo muestra la figura la punta roja (+) del multimetro se coloca en la parte superior de la resistencia, la punta negra (-) se coloca en la parte inferior de la resistencia, con lo que el voltaje nos da positivo, si cambiáramos de lugar las puntas del multimetro el voltaje medido será negativo. Adquiere 5 resistencias de diferentes valores óhmicos, una pila de 9V con su respectivo porta pila. Medirás teniendo en cuenta las precauciones reseñadas en el marco conceptual.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(22) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. PASOS A SEGUIR En la siguiente tabla anota las resistencias que vas a usar, indicando los colores que poseen, su equivalente según el código de colores (valor teórico), y otra columna donde anotaras el valor medido de voltaje dicha tabla puede tener la siguiente apariencia: R. CODIGO DE COLORES. VOLTAJE TEORICO VOLTAJE MEDIDO. RI R2 R3 R4 R5. 2. En el protoboard ubica una de las cinco resistencias con te lo indicamos a continuación.. Ahora mide el voltaje que la pila de 9V da a dicha resistencia ubicando el multimetro en voltios, y seleccionando la escala apropiada, esto quiere decir que para este caso lo ubicaras en la escala de 20V. 3. A medida que vas midiendo los voltajes pide colaboración a un compañero para completar la tabla.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(23) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 2: CONCEPTOS BÁSICOS DE LOS CIRCUITOS. PAGINA 1 DE. EVALUACIÓN DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE: 1. Lea completamente la guía de aprendizaje. 2. Resuelva cada uno de los talleres de profundización 3. Entregue las practicas de los talleres de profundización para que sea evaluados por el docente.. BIBLIOGRAFIA: 1. BOYLESTAD, Robert Electrónica: Teoría de circuitos. Sexta edición. Prentice Hall, 1997.. 2. DORF Richard, Circuitos Eléctricos. 3. SAN MIGUEL, Curso de electricidad General. Paraninfo, 1998. 4. MILEAF HARRY, Electricidad 7/1. Limusa1993. 5. JENNINGS Ferry, Electricidad y Magnetismo. Ediciones SM, 1995. 6. Alexander Ramírez, John Henry Quiroz, 1º,2º,3º y 4º modulo de electrónica, Colegio Bolívar, 2006. 7. Alexander Ramírez, José Gerardo Cuta, 2º,3º y 4º modulo de electrónica, Colegio Bolívar, 2007. 8. Microsoft ® Encarta ®, 1993-2005 Microsoft Corporation, 2006 9. www.comunidadelectronicos.com/sitios.htm#Electronica. 10. www.baceelectronica.com.ar/. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

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Referencias

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