Reconocer conceptos relacionados con salud ocupacional
Riesgos del Trabajo
Son toda clase de riesgos que se ven presentes en los trabajos, estos riesgos están presentes a diario y debemos tener presentes las maneras en las que debemos evitarlos.
Daños ocupacionales
Se define como el conjunto de factores: físicos, químicos, psíquicos, sociales y culturales que aislados o en interrelación actúan sobre el individuo provocando daños a la salud en forma de accidentes o enfermedades asociadas con la ocupación.
Causas específicas de daños ocupacionales
Las principales causas de los daños ocupacionales son: la fatiga laboral, la insatisfacción, el envejecimiento prematuro y actos inseguros.
Consecuencias de los daños ocupacionales
Los daños que puede sufrir un trabajador ocasionados por los riesgos y peligros que demanda su ocupación u oficio, acarrea una serie de consecuencias, tanto para el trabajador, para su familia como para la empresa.
Imposibilidad de realizar su oficio, o del todo ningún otro. Reducción o pérdidas de tipo económico.
Para la empresa:
Pérdida por deterioro de maquinaria, equipo, instalaciones.
Pérdidas de tiempo por interrupciones del proceso, distracción del personal. Contratación y adiestramiento de nuevo personal.
Costos de accidentes
Los costes por accidente laboral representan gran impacto dentro de la empresa por diversos factores como lo son:
Baja en el personal de la empresa
Menos cantidad de productividad de la empresa Contratación de personal para suplir incapacidad Pago normal de salario por incapacidad laboral
Factores de Riesgo
Son condiciones que existen en el trabajo, que de no ser eliminados tendrán como consecuencia accidentes laborales y enfermedades profesionales, Los factores de riesgo deben ser minimizados o eliminados con prevención y protección.
Estos factores de Riesgo se pueden dividir en: Riesgo físico
Riesgo Químico
Son todos aquellos elementos y sustancias que, al entrar en contacto con el organismo, bien sea por inhalación, absorción o ingestión, pueden provocar intoxicación, quemaduras o lesiones sistémicas.
Riesgo por carga de trabajo
Se presenta cuando el trabajador es sometido a una mayor cantidad de horas laborales o bien cuando tiene la tarea de cumplir una gran cantidad de trabajo dentro de la empresa.
Riesgos por uso de mobiliario y herramientas manuales
Riesgos por uso o movilización de escaleras
Se da cuando el trabajador desempeña una labor en la empresa en la cual es necesario el uso de escaleras, este tipo de trabajaos presenta gran concentración y sigilo porque se está propenso a caídas de alturas medias.
Posturas corporales para realizar trabajos en electrónica
Por lo general la electrónica es un área en la cual se debe estar en movimiento la mayor parte del día, por lo que se debe de tener una buena postura a la hora de desempeñar labores de trabajo.
la empresa y en conjunto con problemas del individuo puede generar una menor eficiencia en el trabajador.
Orden y limpieza para la prevención de accidentes
Dentro de la empresa se debe mantener un orden y limpieza adecuado para tener una mayor eficiencia y seguridad de los trabajadores, entre mayor aseo haya en la empresa mejor será la eficiencia con la que se trabaje.
Prevención y control de incendios
En las empresas se deben mantener revisiones periódicas sobre la calidad de la misma, aparte de eso se deben manejar con cuidado los diversos factores que pueden ocasionar un incendio, además de ello se deben implementar medidas de seguridad y evacuación para contralar un eventual incendio.
En las empresas generalmente se guardan los materiales en una bodega o contenedores para protegerlos de robos o daños, estos materiales son contados cada final de mes para adquirir más si fuera necesario.
Resguardos en las maquinas
Son medidas implementadas en las maquinas en caso de algún accidente por mal uso de las mismas
Dispositivos de seguridad para los puntos de operación de máquinas
Los acoplamientos, poleas, correas, engranajes, mecanismos de fricción, vástagos. Émbolos, manivelas u otros elementos móviles que sean accesibles al trabajador por la estructura da las máquinas, se protegen o aislarán adecuadamente.
su adecuada manipulación, las lesiones provocadas por la electricidad son varios, y dependen de la cantidad de corriente a la que sea sometida la persona en algún accidente, algunas de estas lesiones se dan en las extremidades del cuerpo o bien den órganos internos del individuo.
La corriente eléctrica y el cuerpo humano
La corriente eléctrica y el cuerpo humano presentan características que debemos de tener en cuenta para tener un buen manejo de la corriente, algunas veces sufrimos lesiones por choques eléctricos por una mala manipulación de ella o por algún accidente.
Cuando alguna parte o partes del cuerpo humano entran en contacto con dos puntos u objetos entre los que existe una diferencia de potencial (voltaje), se establece el paso de una corriente eléctrica a través del cuerpo que puede producir efectos muy diversos, desde un leve cosquilleo hasta la muerte, pasando por contracciones musculares, dificultades o paro respiratorio, caídas, quemaduras, fibrilación ventricular y paro cardíaco. Esto se conoce como choque eléctrico.
Tratamiento del choque eléctrico
Mantener a la persona acostada con los pies más arriba que la cabeza. Aflojar inmediatamente la ropa apretada (cinturón, cuello, faja, etc.)
Llamar una ambulancia o llevar al paciente reclinado a un hospital. (esto último se hace sólo cuando no hay posibilidad de conseguir una ambulancia).
Reglas de seguridad al trabajar con corriente eléctrica
Para tener una buena experiencia al trabajar con corriente eléctrica debemos de conocer sus magnitudes, riesgos, lesiones que podría provocar y sus medidas de seguridad que debemos de tomar para no sufrir accidentes.
El equipamiento que debemos de tener al trabajar con corriente debe de ser el siguiente:
Casco Guantes Ropa especial
Identificar las principales herramientas utilizadas en mecánica de banco. Herramientas de banco:
Son la base que soporta y da rigidez a todo el conjunto. Deben ser lo suficientemente resistentes para cargar con el peso del resto de los elementos que componen el banco, la carga adicional de los objetos que en él se depositen y las fuerzas aplicadas al trabajar sobre el banco. Las patas suelen ser metálicas y disponen de ruedas en el caso de los bancos de trabajo móviles. También se pueden colocar cajoneras en lugar de patas aprovechando así el espacio bajo la encimera para almacenar herramientas, componentes y otros utensilios.
El destornillador.
El alicate universal.
La cortadora.
La peladora.
El alicate de puntas
El cautín eléctrico.
La cuchilla.
Limas.
El mazo.
El taladro.
El centro punto o granate.
La segueta.
La guillotina.
La dobladora.
El esmeril.
Semiconductores
Determinar el funcionamiento de la unión PN y algunos diodos especiales Unión P-N
En una unión entre un semiconductor p y uno n, a temperatura ambiente, los huecos de la zona p pasan por difusión hacia la zona n y los electrones de la zona n pasan a la zona p.
En la zona de la unión, huecos y electrones se recombinan, quedando una estrecha zona de transición con una distribución de carga debida a la presencia de los iones de las impurezas y a la ausencia de huecos y electrones.
Corriente de difusión:
Esta corriente aparece en forma espontánea cuando de un lado del semiconductor hay mayor concentración de portadores que en otro lado, es decir, cuando existe un gradiente de concentración de portadores. Es un efecto puramente estadístico térmico similar al que se produce cuando una gota de tinta cae en un vaso de agua en reposo, o cuando en una esquina de un cuarto cerrado (sin brisa) se abre una botella con perfume. En todos estos casos la difusión ocurre automáticamente. De la misma manera, la corriente de difusión en un semiconductor no necesita campo eléctrico externo aplicado para producirse.
Potencial de Barrera
La carga positiva de los iones formados el lado de material tipo N, y la carga negativa de los iones del lado P, crean una diferencia de potencial a la que se le denomina barrera de potencial. Esta barrera de potencial crea un campo eléctrico que siempre está tratando de devolver los electrones libres que intentan traspasar esta barrera devuelta al lado N, debido a su carga positiva. Cualquier electrón que ahora intente traspasar del lado N al lado P, tendrá que vencer a esta barrera de potencial.
Polarización Inversa
En este caso, el polo negativo de la batería se conecta a la zona p y el polo positivo a la zona n, lo que hace aumentar la zona de carga espacial, y la tensión en dicha zona hasta que se alcanza el valor de la tensión de la batería, tal y como se explica a continuación:
El polo positivo de la batería atrae a los electrones libres de la zona n, los cuales salen del cristal n y se introducen en el conductor dentro del cual se desplazan hasta llegar a la batería. A medida que los electrones libres abandonan la zona n, los átomos pentavalentes que antes eran neutros, al verse desprendidos de su electrón en el orbital de conducción, adquieren estabilidad (8 electrones en la capa de valencia, ver semiconductor y átomo) y una carga eléctrica neta de +1, con lo que se convierten en iones positivos.
trivalentes adquieren estabilidad (8 electrones en su orbital de valencia) y una carga eléctrica neta de -1, convirtiéndose así en iones negativos.
Este proceso se repite una y otra vez hasta que la zona de carga espacial adquiere el mismo potencial eléctrico que la batería.
En esta situación, el diodo no debería conducir la corriente; sin embargo, debido al efecto de la temperatura se formarán pares electrón-hueco (ver semiconductor) a ambos lados de la unión produciendo una pequeña corriente (del orden de 1 μA) denominada corriente inversa de saturación. Además, existe también una denominada corriente superficial de fugas la cual, como su propio nombre indica, conduce una pequeña corriente por la superficie del diodo; ya que, en la superficie, los átomos de silicio no están rodeados de suficientes átomos para realizar los cuatro enlaces covalentes necesarios para obtener estabilidad. Esto hace que los átomos de la superficie del diodo, tanto de la zona n como de la p, tengan huecos en su orbital de valencia con lo que los electrones circulan sin dificultad a través de ellos. No obstante, al igual que la corriente inversa de saturación, la corriente superficial de fuga es despreciable.
Polarización directa
En este caso, la batería disminuye la barrera de potencial de la zona de carga espacial, permitiendo el paso de la corriente de electrones a través de la unión; es decir, el diodo polarizado directamente conduce la electricidad.
Para que un diodo esté polarizado directamente, se debe conectar el polo positivo de la batería al ánodo del diodo y el polo negativo al cátodo.
Curva característica del diodo
Característica I/V de un diodo semiconductor
Vu Tensión umbral
Vs Tensión de saturación Vr Tensión de ruptura
OA Zona de baja polarización directa, pequeña corriente AB Zona de conducción
OC Corriente inversa de saturación A partir de C, zona de avalancha
El diodo Zener
Es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizado inversamente el mismo funciona con un voltaje especifico, ósea, aunque se exponga a gran cantidad de voltaje no dejara pasar más que el requerido.
Tensión Zener
El Zener es un diodo que al polarizarlo inversamente mantiene constante la tensión en sus bornes a un valor llamado tensión de Zener, pudiendo variar la corriente que lo atraviesa entre el margen de valores comprendidos entre el valor mínimo de funcionamiento y el correspondiente a la potencia de Zener máxima que puede disipar.
Curva característica
Tres son las características que diferencian a los diversos diodos Zener entre sí: Tensiones de polarización inversa, conocida como tensión Zener. - Es la tensión que el Zener va a mantener constante.
Corriente mínima de funcionamiento. - Si la corriente a través del Zener es menor, no hay seguridad en que el Zener mantenga constante la tensión en sus bornes Potencia máxima de disipación. Puesto que la tensión es constante, nos indica el máximo valor de la corriente que puede soportar el Zener.
Símbolo esquemático
Detección de fallas en diodos
Hoy en día existen multímetros (VOM) digitales que permiten probar con mucha facilidad un diodo, pues ya vienen con esta opción listos de fábrica. El método de prueba que se presenta aquí es el método típico de medición de un diodo con un multímetro analógico (el que tiene una aguja). Para empezar, se coloca el selector para medir resistencias (ohmios / ohms), sin importar de momento la escala. Se realizan las dos pruebas siguientes:
1 – Se coloca el cable de color rojo en el ánodo de diodo El propósito es que el multímetro inyecte una corriente continua en el diodo.
Si la resistencia que se lee es baja indica que el diodo, cuando está polarizado en directo, funciona bien y circula corriente a través de él (como debe de ser).
Si esta resistencia es muy alta, puede ser una indicación de que el diodo esté “abierto” y deba que ser reemplazado.
2 – Se coloca el cable de color rojo en el cátodo y el cable negro en el ánodo del diodo. En este caso como en anterior el propósito es hacer circular corriente a través del diodo, pero ahora en sentido opuesto a la flecha de éste.
Si la resistencia leída es muy alta, esto nos indica que el diodo se comporta como se esperaba, pues un diodo polarizado en inverso casi no conduce corriente. Si esta resistencia es muy baja puede ser una indicación de que el diodo está en “corto” y deba ser reemplazado.
Rectificador de media onda
El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva de una señal de corriente alterna de lleno conducen cuando se polarizan inversamente.
Rectificador de onda completa
Detección de fallas en rectificadores
Hay diferentes razones por las que el rectificador regulador falla. Una de las principales causas es el calor.
Otras causas de regulador rectificador dañado se centran en la batería. Las conexiones a tierra son importantes para una buena tensión y si no hay voltaje defectuoso, el rectificador regulador puede recalentarse. Una conexión a tierra mala, una conexión de batería corroída y conexiones de batería sueltas causarán una tensión defectuosa.
Aplicaciones con diodo Zener
Su principal aplicación es en circuitos reguladores de voltaje ofreciendo referencias de voltajes muy estables para ser usado en fuentes de alimentación, voltímetros y muchos más instrumentos.
Montaje Básico del LED
Analizar el funcionamiento del transistor bipolar (BJT) Constitución del transistor, tipos, electrodos y símbolos.
El transistor es un dispositivo de 3 patillas con los siguientes nombres: base (B), colector (C) y emisor (E), coincidiendo siempre, el emisor, con la patilla que tiene la flecha en el gráfico de transistor.
El transistor es un amplificador de corriente, esto quiere decir que si le introducimos una cantidad de corriente por una de sus patillas (base), el entregará por otra (emisor), una cantidad mayor a ésta, en un factor que se llama amplificación. Este factor se llama b (beta) y es un dato propio de cada transistor.
Transistor NPN
Transistor PNP Corrientes de un Transistor
Es la corriente de emisor. Es la corriente de colector.
Es la corriente de saturación inversa del diodo base-emisor (en el orden de 10−15 a 10−12 amperios).
Es la tensión base emisor.
Ganancia estática de corriente en emisor común (beta):
Una forma de medir la eficiencia del BJT es a través de la proporción de electrones capaces de cruzar la base y alcanzar el colector. El alto dopaje de la región del emisor y el bajo dopaje de la región de la base pueden causar que muchos más electrones sean inyectados desde el emisor hacia la base que huecos desde la base hacia el emisor. La ganancia de corriente emisor común está representada por o por hfe. Esto es aproximadamente la tasa de corriente continua de colector a la corriente continua de la base en la región activa directa y es típicamente mayor a 100.
Configuraciones de un Transistor:
Hay tres tipos de configuraciones típicas en los amplificadores con transistores, cada una de ellas con características especiales que las hacen mejor para cierto tipo de aplicación y se dice que el transistor no está conduciendo. Normalmente este caso se presenta cuando no hay corriente de base (Ib. = 0)
Colector común Base común
Curvas características y región de operación del transistor BJT
Región activa:
regiones del colector y emisor intercambian roles. Debido a que la mayoría de los BJT son diseñados para maximizar la ganancia de corriente en modo activo, el parámetro beta en modo inverso es drásticamente menor al presente en modo activo.
Región de corte:
Un transistor está en corte cuando:
Corriente de colector = corriente de emisor = 0, (Ic = Ie = 0) En este caso el voltaje entre el colector y el emisor del transistor es el voltaje de alimentación del circuito. (Como no hay corriente circulando, no hay caída de voltaje, ver Ley de ohm.). Este caso normalmente se presenta cuando la corriente de base = 0 (Ib =0)
Región de Saturación
Un transistor está saturado cuando:
Corriente de colector ≈ corriente de emisor = corriente máxima, (Ic ≈ Ie = Imáx) En este caso la magnitud de la corriente depende del voltaje de alimentación del circuito y de las resistencias conectadas en el colector o el emisor o en ambos, ver Ley de Ohm. Se presenta cuando la diferencia de potencial entre el colector y el emisor desciende por debajo del valor umbral VCE, sat. Cuando el transistor está en saturación, la relación lineal de amplificación Ic=β·Ib (y, por ende, la relación Ie=(β+1) ·Ib) no se cumple.
De forma simplificada, se puede decir que la unión CE se comporta como un cable, ya que la diferencia de potencial entre C y E es muy próxima a cero.
Concepto de polarización y punto de Trabajo: Polarización
Polarización es el proceso por el cual en un conjunto originariamente indiferenciado se establecen características o rasgos distintivos que determinan la aparición en él de dos o más zonas mutuamente cargadas.
Punto de trabajo
En este punto se va a incidir de nuevo sobre ello, aunque de forma muy breve, lo que nos permitirá introducir el concepto de recta de carga en continua y al mismo tiempo conectar con los temas de ubicación y estabilidad del punto Q. El análisis del punto de trabajo de un dispositivo, como ya se sabe, se puede llevar a cabo de dos formas diferentes: analítica (realizando un análisis matemático de todas las ecuaciones implicadas) o gráfica (recta de carga en continua).
Obtener el punto de trabajo Q de un dispositivo consiste básicamente en obtener el valor de las diferentes tensiones y corrientes que se establecen como incógnitas en el funcionamiento el mismo.
Circuito de polarización fija con resistencia en el emisor
estable posible. Para este propósito ahora se analizará el "Circuito de polarización de Emisor", que es el siguiente:
BJT polarizado estabilizado en emisor.
El propósito es amplificar, por esa razón el transistor tiene que trabajar en la zona ACTIVA. Como estamos en activa VBE = 0.7V. Por lo tanto y viendo la malla de entrada la tensión VC será de 4.3V. Entonces la intensidad IE por la resistencia RE será de:
La malla de salida:
Polarización por divisor de Tensión:
Con este tipo de polarización la estabilidad del punto Q es mucho mejor, es decir a medida que el transistor este trabajando, los valores de ICQ, VCEQ se mantendrán casi inalterables. Es por esta razón que este tipo de polarización es la más utilizada cuando se trata de diseñar un amplificador.
Para determinar los valores de las resistencias de polarización, seguiremos considerando los mismos criterios de diseño, como ya mencionamos anteriormente, los cuales facilitan el cálculo de las resistencias.
Al hacer esto, estamos ubicando el punto Q en la mitad de la recta de carga, lo cual nos permite obtener máxima excursión simétrica en la salida (esto es adecuado en amplificadores de clase A).
Para calcular los valores de las resistencias de polarización haremos uso de algunos criterios de diseño, tales como:
Rectas de carga
Temperatura y Factores de estabilidad
La estabilidad de un sistema es una medida de la sensibilidad de un circuito hacia las variaciones de sus parámetros. En cualquier amplificador que utiliza un transistor, la corriente del colector ic es sensible a cada uno de los siguientes parámetros:
B: se incrementa con el aumento de temperatura.
Vbe: decrece aproximadamente 7.5mv por incremento en grados Celsius en la temperatura.
Ico (corriente de saturación inversa): duplica su valor por cada 10°c de incremento en la temperatura.
Cualquiera de estos factores puede causar que el punto de polarización cambie de punto de operación diseñada.
Datos Técnicos de un Transistor
Transistor Bipolar como Interruptor
está en que mientras en el primero es necesario que haya algún tipo de control mecánico, en el BJT la señal de control es electrónica. En la Figura se muestra la aplicación al encendido de una bombilla.
El transistor bipolar como interruptor de corriente
En el primer caso, bajo la señal de control adecuada, que es introducida a través de la base, el transistor se comporta como un circuito abierto entre el emisor y el colector, no existe corriente y la bombilla estará apagada. En el segundo caso, cambiando la señal de control, se cierra el circuito entre C y E, y los 12 V se aplican a la bombilla, que se enciende.
Este funcionamiento entre los estados de corte y conducción se denomina operación en conmutación. Las aplicaciones típicas de este modo de operación son la electrónica de potencia y la electrónica digital, en la que los circuitos operan con dos niveles de tensión fijos equivalentes al lógicos.
Un multivibrador astable
Es un circuito capaz de generar ondas a partir de una fuente de alimentación continua. La frecuencia de estas ondas dependerá de la carga y descarga de los condensadores C1 y C2, que serán provocadas por la conmutación de los transistores TR1 y TR2.
Si dividimos el circuito por la mitad verticalmente, tendremos R1, R2, C1 y TR1, por un lado, y por otro lado tendremos R3, R4, C2 y TR2.
Para conseguir una forma de onda simétrica, debemos asegurarnos que el circuito es simétrico en cuanto a valores de sus componentes, es decir, R1=R4, R2=R3, C1=C2 y TR1=TR2
Un biestable (flip-flop en inglés), es un multivibrador capaz de permanecer en uno de dos estados posibles durante un tiempo indefinido en ausencia de perturbaciones. Esta característica es ampliamente utilizada en electrónica digital para memorizar información. El paso de un estado a otro se realiza variando sus entradas. Dependiendo del tipo de dichas entradas los biestables se dividen en: Asíncronos: solamente 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.
Si las entradas de control dependen de la de sincronismo se denominan síncronas y en caso contrario asíncronas. Por lo general, las entradas de control asíncronas prevalecen sobre las síncronas.
La entrada de sincronismo puede ser activada por nivel (alto o bajo) o por flanco (de subida o de bajada). Dentro de los biestables síncronos activados por nivel están los tipos RS y D, y dentro de los activos por flancos los tipos JK, T y D.
Los biestables síncronos activos por flanco (flip-flop) se crearon para eliminar las deficiencias de los latches (biestables asíncronos o sincronizados por nivel).
Multivibrador Monoestable
