INSTITUCIÓN EDUCATIVA ATENEO PROYECTO FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA EN EL ATENEO PROGRAMA ONDAS ROBÓTICA GUÍA DE TRABAJO NÚMERO 4 DOCENTES: ESP. ELVIA POLIMNIA BRAVO TERÁN MG. GLORIA YANETH AYALA SOTO MG. LUIS MARIO CUERO SANDOVAL ESP. MARÍA ELIZABETH CAMPAÑA MESA ING. ESP. RODRIGO ALFONSO ARIAS ESCOBAR Fig. 4 SÍMBOLOS Y COMPONENTES ELECTRÓNICOS Cualquier equipo eléctrico consta de un número de componentes conectados entre sí para realizar una función en particular. El término más común utilizado para describir la interconexión de un número de componentes eléctricos que realizan una función es: circuito. Hay muchos tipos de componentes, como así también las maneras de interconectarlos, y por lo tanto existen varios circuitos que pueden construirse. Se representan los circuitos en forma de diagrama para facilitar la descripción y comprensión de la manera en que se conectan los componentes en un circuito en particular y la función que realizan. Esta representación recibe el nombre de diagrama circuital. Tradicionalmente, un diagrama del circuito está compuesto de símbolos que representan a cada componente, juntamente con líneas que describen la manera en que se interconectan. Cada componente tiene su propio símbolo. Los circuitos eléctricos pueden ser muy sencillos a muy complejos. Un ejemplo de un circuito sencillo, con pocos componentes, podría ser el de una linterna, como lo muestra la Fig. 1. Fig. 1 Un ejemplo de un circuito complejo podría ser el de una computadora personal. El circuito completo de una PC tiene millones de componentes y sería muy complicado comprenderlo simultáneamente en su conjunto. En estos casos, el circuito se muestra en forma de diagrama de bloques, donde cada bloque contiene varios componentes. Este tipo de diagrama simplifica el sistema y muestra cómo se conectan las partes más importantes del circuito. Cada bloque puede ser subdividido como sea necesario, llegando en la división final a los diagramas circuitales de cada subbloque. De esta manera se pueden abordar y comprender los circuitos más complejos. La plaqueta no tiene una batería. Para suministrar la energía eléctrica deberá conectar una fuente externa. Los símbolos de los componentes que figuran en el circuito se ven en la Fig. 4. Fig. 5 La flecha indica la posición del mando de la llave. Cuando una llave tiene solamente dos terminales que pueden estar en contacto eléctrico (cerrada) o sin él (abierta), recibe el nombre de interruptor. Cuando una llave puede conectar un punto central móvil a uno de dos contactos fijos (como en el caso de nuestra placa) recibe el nombre de llave inversora. Cuando una llave puede conectar un punto central móvil con uno de varios contactos fijos recibe el nombre de llave selectora o selector. La flecha representa al contacto deslizante o móvil del interruptor. Se puede actuar sobre el mando de un interruptor/selector de 4 maneras diferentes: girando una perilla (mando rotativo), deslizando una tapita (mando deslizante), apretando un botón (mando pulsador) o actuando sobre una palanca. El mismo mando mecánico puede actuar sobre varios selectores simultáneamente, recibiendo el dispositivo el nombre de llave/inversor/selector múltiple. En nuestra placa hemos utilizado una llave inversora deslizante simple. Si nos referimos a la posición A de la llave, el símbolo en el circuito muestra que el cursor conecta el polo del interruptor a la terminal que figura en el esquema, y por el contrario, la posición B del interruptor realiza la conexión con la terminal b. Existen otros tipos de interruptores utilizados en circuitos eléctricos. Ahora observe el símbolo de la batería. Hay símbolos + y - asociados a este símbolo que se refieren a la polaridad en las conexiones de la batería, donde el símbolo + indica el lado positivo y el símbolo - indica el negativo. En la mayoría de los casos se debe conectar la batería de la manera apropiada para que el circuito funcione correctamente. La batería provee la tensión, y la magnitud (valor) de la misma está escrita cerca del símbolo del circuito como se puede ver en la Fig. 6. Fig. 6 Las más utilizadas en los circuitos electrónicos son las fijas de carbón o película de carbón. Consisten en una lámina de carbón enroscada sobre una diminuta varilla cerámica, recubierta por un material aislante y conectada en ambos extremos a unos terminales o patillas. Las resistencias fijas son uno de los componentes más simples y más utilizado en los aparatos electrónicos. Su función principal dentro de un circuito electrónico es controlar el paso de la corriente. *Tip: las resistencias no tienen polaridad, así que no importa el sentido en el que las colocas dentro de un circuito. La mayor o menor oposición de las resistencias al paso de la corriente se mide en Ohmios y se representa con la letra Ω (Omega). El nombre de esta unidad se adoptó como homenaje a George Simon Ohm, físico inglés que descubrió la “Ley de Ohm”, una de las leyes básicas de la electricidad y la electrónica. La Ley de Ohm establece la relación entre corriente eléctrica (I), el voltaje (V) y la resistencia (R). Esta relación se expresa mediante la ecuación: V = I x R. El dominio de esta fórmula es fundamental para cualquiera que quiera diseñar circuitos electrónicos. Además... ¡es muy fácil de utilizar! CÓDIGO DE COLOR DE LAS RESISTENCIAS Leer el código de color de una resistencia es como un juego. ¡Ya vas a ver qué divertido! Pero antes de empezar a jugar, vamos a aprender algo más sobre las resistencias. Existen resistencias de multitud de tamaños, formas y tipos diferentes: fijas, variables,... O dependientes de: el voltaje (varistores), la temperatura (termistores), la luz (LDRs). La V es la diferencia de voltaje (medida en voltios) entre dos puntos de un circuito. También llamada “Tensión” o “Diferencia de potencial”. La I es la cantidad de corriente eléctrica (medida en Amperios) que fluye entre esos dos puntos. *Tip: La corriente eléctrica se expresa con I, porque C se utiliza para Culombio (unidad de carga eléctrica). La R es la resistencia del conductor (medida en Ohmios) entre las dos posiciones de interés del circuito. Si conocemos dos de los valores, utilizando la Ley de Ohm seriamos capaces de averiguar el tercero. Las resistencias con 4 bandas de color tendrán una tolerancia de 5% al 10%. Las resistencias con 5 bandas de color tendrán una tolerancia del 1% al 2%. Por ejemplo, si tenemos una pila de 9V y queremos limitar la corriente del circuito a 30 mA (miliamperios)... ¡Necesitamos una resistencia de 300 ohmios! ¡interesante! ¿verdad? Pero sigamos ahora con las resistencias… Las resistencias utilizadas en electrónica pueden tener valores comprendidos entre cero y varios millones de ohmios. Para evitar tener que escribir tantos ceros, utilizamos el término Kilo (K) para indicar los múltiplos de miles. 1000 Ohmios = 1 KiloOhmnio = 1 KOhm = 1K Ω. De este modo, si tenemos una resistencia de 4,7k Ω (cuatro coma siete kiloohmios), también sabemos que es de 4700 Ohmios. Para indicar los múltiplos de millones utilizamos el término Mega (M). 1000000 Ohmios = 1 MegaOhmnio = 1 MOhm = 1MΩ. De este modo, si tenemos una resistencia de 10MΩ (diez megaohmios) también sabemos que es de 10.000.000 Ohmios. Otra cosa que debemos tener en cuenta a la hora de usar resistencias es la capacidad máxima para expulsar o disipar calor sin que estas se deterioren o destruyan. Esta capacidad se mide en Vatios (W) y se llama potencia. El tamaño de las resistencias depende de la potencia que pueden soportar. A mayor tamaño, mayor disipación de potencia (o calor). Ver “Ley de Joule”. 1/4W, 1/2 W, 1 W, 5 W, 15 W. *Tip: en la mayoría de los circuitos electrónicos se usan resistencias de 1/8, 1/4, 1/2, 1 y 2 Vatios. Un 10% de tolerancia significa que el valor real puede ser un 10% mayor o menor que el valor que indica el código. Por ejemplo, para una resistencia de 10.000 Ohmios con una tolerancia del 5% se puede tener, en la práctica, cualquier valor entre 9.500 y 10.500 Ohmios (El 5% de 10.000 es 500). En las resistencias de 4 bandas, las dos primeras bandas son los dígitos de valor, la tercera es el multiplicador y la cuarta es la tolerancia. Primer Dígito. Segundo digito. Multiplicador. Tolerancia. En las resistencias de 5 bandas, las tres primeras bandas son los dígitos de valor, la cuarta es el multiplicador y la quinta es la tolerancia. Primer dígito. Segundo dígito. Tercer dígito. Multiplicador. Tolerancia. En circuitos más compactos, con componentes de montaje superficial (SMD), las resistencias son más difíciles de distinguir pero siguen ahí... ¡Pequeñas, cuadradas y con códigos numéricos! Pero dejemos la teoría de lado un rato y... ¡vamos a leer nuestra primera resistencia! Para poder empezar tenemos que conseguir una tabla con los códigos de color. Para leer el código de color de una resistencia debes cogerla de forma que la banda más cercana al borde esté a la izquierda, quedando generalmente una banda de color dorado o plateado a la derecha. Ahora tienes que leer las bandas... ¡De izquierda a derecha! La primera banda representa la primera cifra. ¡Anótala! La segunda banda representa la segunda cifra. ¡Apúntala! La tercera banda representa el número de ceros (multiplicador) que siguen a los dos primeros números. ¡Escríbelos! En las resistencias más pequeñas se utiliza un sistema de códigos de color para determinar su valor. Usando bandas de diferentes colores se pueden determinar los ohmios de una resistencia. Cada color representa un número que se utiliza para obtener el valor final de la resistencia. Las resistencias pueden ser de 4 o 5 bandas (incluso 6) en función de la tolerancia. Es decir, en función de lo precisas que sean. ¡A menor tolerancia, mayor precisión! Ya solo queda la cuarta banda que es la... Tolerancia. Ya tienes todos los datos que necesitas para saber cuál es el valor de tu resistencia. Es muy importante practicar mucho con este código hasta que se aprenda. Después de un tiempo trabajando con electrónica, este código se hace tan familiar que ya se identifica una resistencia con sólo mirar brevemente su combinación de colores. 4.- Conectar las puntas en el lugar adecuado del circuito o resistencia. 5.- - Mover el selector bajando de escala hasta que la lectura sea posible en el display. Las medidas más usuales que se pueden hacer con él son las siguientes: • Medida de voltaje en corriente continua • Medida de voltaje en corriente alterna • Medida de intensidad en corriente continua • Medida de resistencia • Medida de continuidad Inglés Español DCV ACV DC mA COM ADJ Polarity Power VCC Voltaje en corriente continua VCA Voltaje en corriente alterna CC mA Corriente continua en miliamperios COM Clavija común Ajuste en cero voltios Polaridad Para invertir polaridad en CC Interruptor de encendido y apagado ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA Observa con atención la siguiente presentación http://es.slideshare.net/jcarlostecnologia/electronica4eso-presentation Observa con atención los siguientes videos TESTEO DE COMPONENTES ELECTRONICOS. Disponible en: http://youtu.be/e7xKNv_zKyo TESTER O MULTÍMETRO En la actualidad todos estos aparatos y otros más se encuentran en uno sólo conocido con el nombre de Tester o Multímetro. Existen dos tipos de Tester, los analógicos y los digitales. En los últimos años los digitales se han extendido mucho más llegando a ser casi los únicos que se utilizan hoy en día. Como puede observarse este Tester consta de dos voltímetros, dos amperímetros, un óhmimetro y un apartado para calcular la hfe de los transistores. Para realizar una medida debemos seguir siempre los siguientes pasos: 1.- Seleccionar la parte en la que queremos realizar la medición (Voltímetro, Amperímetro, Óhmimetro). 2.- Comprobar que las puntas están en los terminales correctos, en caso contrario colocarlas. Es muy importante fijarse bien en el conexionado de las puntas, si se conectan unas puntas en un terminal equivocado se puede destruir el Tester. El terminal negro siempre se conecta en el común y el rojo es que se conecta en V/ O para resistencias y voltajes, o en 2A o 10A para intensidades que alcanzan como valor máximo 2 o 10 Amperios. 3.- Seleccionar el valor más alto de la escala que queremos medir, con el selector. ELECTRÓNICA PARA PRINCIPIANTES. Disponible en: http://youtu.be/tJKjG3I_nY4 TALLER ACTIVIDAD I. Observe los componentes numerados y los símbolos utilizados e identifíquelos. ACTIVIDAD II Construye un tablero creativo con elementos o componentes electrónicos para socializar en el grupo. ACTIVIDAD III TALLER PRÁCTICO, LABORATORIO