TALLER DE ROBÓTICA APLICADA Tallerista ERIK FRANCISCO ESTRADA PIÑON Electricidad ¿Qué es la electricidad? ■ La electricidad es una forma de energía que se manifiesta por el movimiento de los electrones de la capa externa de los átomos que hay en la superficie de un material conductor. ■ El movimiento de los electrones en la capa externa de los átomos genera calor, dando luz y calor. ■ Es un fenómeno inherente a la vida. Muchos de los procesos fisiológicos que se producen en el interior de las células de los organismos se basan en el movimiento de cargas eléctricas. Voltaje o diferencia de potencial ■ Es la magnitud física que, en un circuito eléctrico, impulsa a los electrones a lo largo de un conductor. Es decir, conduce la energía eléctrica con mayor o menor intensidad. ■ Capacidad de diferentes cargas para ejercer un trabajo o lograr que se muevan los electrones de un lugar a otro. ■ Símbolo del voltaje: V ■ Unidad de voltaje: voltio (V) Intensidad de Corriente (Amperaje) ■ Es la magnitud física que, en un circuito eléctrico, impulsa a los electrones a lo largo de un conductor. Es decir, conduce la energía eléctrica con mayor o menor intensidad. ■ Movimiento o flujo de electrones debido a un diferencial de potencial en un tiempo determinado. ■ Símbolo del Amperaje: A ■ Unidad de amperaje: Amperios (A) Resistencia ■ La resistencia es la oposición al flujo de corriente. Los usos más frecuentes son: limitar la corriente, dividir el voltaje y generar calor. ■ Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica: un valor alto de resistividad indica que el material es un aislante mientras que un valor bajo indica que es un conductor. ■ Símbolo de resistencia = R ■ Unidad de la resistencia = Ohm (Ω) Corriente Alterna ■ La corriente alterna (CA) es un tipo de corriente eléctrica, en la que la dirección del flujo de electrones va y viene a intervalos regulares o en ciclos. La corriente que fluye por las líneas eléctricas y la electricidad disponible normalmente en las casas procedente de los enchufes de la pared es corriente alterna. La corriente estándar utilizada en México es de 60 ciclos por segundo (es decir, una frecuencia de 60 Hz);El movimiento de los electrones en la capa externa de los átomos genera calor, dando luz y calor. ■ La corriente alterna no puede almacenarse, debe utilizarse en el mismo momento que se genera. Corriente Directa ■ Se refiere al flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinta tensión, que no cambia de sentido y valor con el tiempo. “Puede ser almacenada”. ■ La corriente continua puede ser almacenada en pilas, baterías, celdas de cargas, etc. Se pueden desarrollar dos tipos de conexiones entre ellas: En Serie y en Paralelo. convención del signo para los componentes pasivos. ■ La razón de esta convención es para que los signos de la corriente y el voltaje sean los correctos cuando apliquemos las ecuaciones que definen a cada componente, como la ley de Ohm para un resistor. ■ ¿Por qué necesitamos una convención del signo? Los componentes pasivos (los resistores, capacitores e inductores) tienen una ecuación que los define (la ley de Ohm entre otras). Estas ecuaciones establecen una relación entre el voltaje y la corriente. Inductor: Almacenan energía en un campo magnético cuando la corriente eléctrica fluye a través de ellos. Capacitor: Almacenan energía en un campo eléctrico cuando la corriente eléctrica fluye a través de ellos. Campo Eléctrico y Campo Magnético ■ Campo Eléctrico. ■ Campo Magnético. ■ Se define como la fuerza que experimenta una unidad de carga estacionaria situada en un punto del espacio producido por una o varias cargas eléctricas. ■ Es la fuerza que se ejerce sobre un elemento de corriente situado en un punto con cargas eléctricas en movimiento. Sentidos y polaridades de corrientes y tensiones ■ El sentido convencional de una corriente continua es el contrario al que seguirían los electrones, es decir, el que seguirían los iones positivos. Como consecuencia de lo anterior la corriente en el interior de un generador sigue el sentido del polo negativo al positivo. ■ En los circuitos con fuentes de tensión alterna sabemos que tanto la tensión como la intensidad cambian de sentido y polaridad tantas veces por segundo como nos indica su frecuencia. Ley de Ohm ■ Es una relación que fue descubierta por Jorge Ohm, físico Alemán nacido en 1789, es la ECUACION FUNDAMENTAL de la ciencia de la electricidad. ■ Es importante apreciar que: ■ 1. podemos variar la tensión en un circuito, cambiando la pila, por ejemplo; ■ 2. podemos variar la resistencia del circuito, cambiando una bombilla, por ejemplo; ■ 3. no podemos variar la intensidad de un circuito de forma directa, sino que para hacerlo tendremos que recurrir a variar la tensión o la resistencia obligatoriamente. Actividad. ■ Cálcula las resistencias que ocuparían los siguientes LEDs con una batería de 5V. ■ Vfuente – Vled = I x R ■ R = (Vfuente – Vled) / I ■ Ejercicios considerando una tensión de 20 mA para los sifuientes LEDs: Aproximar valores ■ Una vez obtenido el valor de la resistencia de forma teórica tenemos que aproximarlo al valor comercial de una resistencia real.
