Electricidad y electrónica

1. Electricidad y electrónica Tecnología E.S.O. (Segundo ciclo)

2. El circuito eléctrico

3. El circuito eléctrico Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que, unidos convenientemente entre sí, permiten la circulación de electrones (electricidad). • Componentes: • Generadores y/o acumuladores. • Conductores. • Receptores. • Elementos de control. • Elementos de protección.

4. El circuito eléctrico • Componentes: • Generadores y/o acumuladores. • Conductores. • Receptores. • Elementos de control. • Elementos de protección.

5. El circuito eléctrico GENERADORES Y ACUMULADORES Un generador es aquel elemento a partir del cual se genera corriente eléctrica (alternador, dinamo, etc.). Un acumulador es aquel elemento donde almacenamos electricidad (pila, batería, etc.).

6. El circuito eléctrico CONDUCTORES Y AISLANTES Denominamos conductores a aquellos materiales que dejan pasar la corriente eléctrica con facilidad o que ofrecen poca resistencia a su paso (cobre, plata, aluminio, etc.) Denominamos aislantes a aquellos materiales que no dejan pasar o que permiten el paso de poca corriente eléctrica (mica, porcelanas, vidrio,etc).

7. El circuito eléctrico RECEPTORES Son aquellos elementos que reciben la corriente eléctrica y la transforman en algo útil, bien sea en luz (bombillas), calor (resistencias), movimiento (motores), sonido (timbre), etc.

8. El circuito eléctrico ELEMENTOS DE MANIOBRA Son aquellos elementos que se intercalan en el circuito para abrir o cerrar el paso de la corriente según sea preciso. Los elementos de maniobra más conocidos son:     - Interruptores     - Pulsadores     - Conmutadores     - Conmutadores de cruce

9. El circuito eléctrico ELEMENTOS DE PROTECCION Son aquellos elementos que se intercalan en el circuito para proteger toda la instalación de posibles sobrecargas por establecer contacto directo entre los conductores (cortocircuito) y también para proteger a las personas de posibles accidentes. • Los elementos de protección más conocidos son: • Fusibles. • Automáticos (magnéticos y magnetotérmicos) • Diferenciales.

10. El circuito eléctrico MAGNITUDES FUNDAMENTALES Las magnitudes fundamentales de los circuitos eléctricos son: • Resistencia. • Voltaje. • Intensidad.

11. La resistencia La resistencia eléctrica es la mayor o menor facilidad que ofrece un elemento para transportar la corriente eléctrica. La resistencia eléctrica representa la oposición que presenta un conductor para que a su través circule una corriente eléctrica. Dicho de otra manera, la resistencia eléctrica es la oposición que presenta un material a que los electrones pasen a su través. La resistencia eléctrica se representa con la letra R y se mide en ohmios ().

12. La resistencia • La resistencia eléctrica es una propiedad que depende del material. Según el valor de la resistividad, y por tanto su comportamiento con respecto a la electricidad, los materiales se pueden clasificar en: • Materiales conductores. • Materiales semiconductores. • Materiales aislantes.

13. La resistencia Materiales conductores Tienen una resistividad de hasta 210-6m. En este grupo están los metales. Estos materiales se utilizan (los de menor resistividad) para hacer hilos y cables conductores, así como elementos eléctricos (transformadores, motores, generadores, etc). Se utiliza mucho el cobre y el aluminio. También son buenos conductores del calor.

14. La resistencia Materiales semiconductores Tienen una resistividad entre 1 y 10000 m. En este grupo se encuentran principalmente el germanio y el silicio. Estos materiales son de gran importancia, sobre todo el silicio, ya que es la base para la fabricación de los componentes electrónicos.

15. La resistencia Materiales aislantes También denominados dieléctricos. Tienen una resistividad mayor que 1015 m. Estos materiales no permiten el paso de la electricidad. Se utilizan pues como recubrimiento de cables y en estructuras de dispositivos eléctricos. Los más utilizados son los plásticos.

16. Asociación de resistencias • Resistencias en serie: R = R1 + R2 + ... + RN • Resistencias en paralelo: 1 1 1 1 ----- = ----- + ----- + ··· + ----- R R1 R2 RN • Asociación mixta

17. Voltaje La tensión, voltaje o diferencia de potencial indica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito. El voltaje o diferencia de potencial (d.d.p.) se representa con la letra V y su unidad es el voltio (V). Nota: Una carga es capaz de desplazarse libremente entre dos puntos de un campo eléctrico siempre que entre esos puntos exista una diferencia de potencial. Por tanto, para que se origine una corriente eléctrica en un conductor, es condición necesaria que entre sus extremos exista una diferencia de potencial.

18. La intensidad (I) La intensidad (I) de corriente eléctrica representa la cantidad de carga eléctrica que atraviesa la sección de un conductor en la unidad de tiempo. I = Q / t La intensidad se representa por la letra I y su unidad es el amperio, que se representa con la letra A y que equivale a 1 culombio / 1 segundo. 1A = 1C / 1s

19. La ley de Ohm La Ley de Ohm se puede enunciar de la siguiente manera: La intensidad de corriente eléctrica que atraviesa un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial o voltaje entre sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor. I = V / R

20. La ley de Ohm • Matemáticamente, la ley de Ohm se puede expresar mediante la ecuación: • I = V / R • donde : • I = Intensidad en amperios (A) • V = Voltaje o d.d.p. en voltios (V) • R = Resistencia en ohmios () • La anterior ecuación también se puede expresar de las siguientes maneras: • V = R · I R = V / I • Nota: La Ley de Ohm nos permite relacionar las tres magnitudes fundamentales de un circuito eléctrico (intensidad, voltaje y resistencia) de manera que conociendo dos de ellas, podemos calcular la tercera.

21. Tipos de resistencias • Tipos de resistencias • Resistencias fijas • Resistencias variables (Potenciómetros) • Resistencias dependientes • Resistencias dependientes de la luz (LDR) • Resistencias dependientes de la temperatura (PTC y NTC) • Resistencias dependientes del voltaje (VDR)

22. Tipos de resistencias • Resistencias fijas Tienen un valor fijo, constante, que el fabricante pone sobre la propia resistencia (con números o con un código de colores). Son las más habituales, y se pueden ver en cualquier circuito electrónico.

23. Tipos de resistencias • Resistencias variables (Potenciómetros) Un potenciómetro es una resistencia cuyo valor se puede modificar moviendo un contacto giratorio o deslizante, sobre un elemento resistivo. Tienen un valor que el usuario puede variar a voluntad entre unos límites. Se utilizan para ajustar algún parámetro en un circuito electrónico; por ejemplo subir o bajar el volumen, etc.

24. Tipos de resistencias • Resistencias dependientes: Varían su valor automáticamente en función de alguna magnitud física. Tendremos: • Resistencias dependientes de la luz (LDR) • Resistencias dependientes de la temperatura (PTC y NTC) • Resistencias dependientes del voltaje (VDR)

25. Tipos de resistencias • Resistencias dependientes de la luz (LDR) Su resistencia varía en función de la luz que reciben, de forma que cuando aumenta la cantidad de luz que incide sobre ella, su resistencia disminuye; es decir, cuanta más luz menos resistencia. Tienen un encapsulado transparente para que la luz llegue a su interior. Se utilizan en detectores por interrupción de luz, fotómetros, interruptores crepusculares, etc.

26. Tipos de resistencias • Resistencias dependientes de la temperatura (PTC y NTC) Su resistencia varía con la temperatura. En las de coeficiente de temperatura negativo o NTC, al aumentar la temperatura disminuye la resistencia, mientras que en las de coeficiente de temperatura positivo o PTC, al aumentar la temperatura también aumenta la resistencia. Se utilizan en termómetros, detectores de nivel de líquidos, alarmas contra incendios, etc.

27. Tipos de resistencias • Resistencias dependientes de la temperatura con coeficiente de temperatura positivo (PTC) Su resistencia varía con la temperatura de tal manera que, al aumentar la temperatura también aumenta la resistencia. Se utilizan en termómetros, detectores de nivel de líquidos, alarmas contra incendios, etc.

28. Tipos de resistencias • Resistencias dependientes de la temperatura con coeficiente de temperatura negativo (NTC) Su resistencia varía con la temperatura de tal manera que, al aumentar la temperatura disminuye la resistencia. Se utilizan en termómetros, detectores de nivel de líquidos, alarmas contra incendios, etc.

29. Tipos de resistencias • Resistencias dependientes del voltaje (VDR) Al aumentar el voltaje entre sus extremos disminuye su resistencia. Se utilizan en circuitos de protección contra sobretensiones.

30. Tipos de resistencias • Resistencias (Símbolos)

31. Control de circuitos • Interruptores y relés Con el fin de regular la circulación de la corriente, se intercalan en los circuitos una serie de elementos que abren o cierran el paso de ésta para controlar el funcionamiento de los receptores. Estos elementos son los interruptores.

32. Control de circuitos • Interruptores: • Interruptor UPUD (n.a. y n.c.) • Pulsador • Interruptor UPDD • Interruptor DPDD • Llave de cruce • Relés

33. Control de circuitos • Interruptores

34. Control de circuitos • Interruptores (Símbolos)

35. Control de circuitos • Interruptor UPDD

36. Control de circuitos • Interruptor UPDD

37. Control de circuitos • Interruptor DPDD

38. Control de circuitos • Relés El relé es un interruptor que se acciona por medio de un electroimán.

39. Control de circuitos • Relés El relé es un interruptor que se acciona por medio de un electroimán.

40. Control de circuitos • Relés El relé es un interruptor que se acciona por medio de un electroimán.

41. Control de circuitos • Relés Relé asociado a un interruptor UPUD Relé asociado a un interruptor UPDD Relé asociado a un interruptor DPDD

42. Control de circuitos • Relés Esquema eléctrico de un relé asociado a un interruptor UPUD Esquema eléctrico de un relé asociado a un interruptor UPDD

43. Control de circuitos • Relés Esquema eléctrico de un relé asociado a un interruptor UPUD

44. Control de circuitos • Relés Esquema eléctrico de un relé asociado a un interruptor UPDD

45. Control de circuitos • Relés Esquema eléctrico de un relé asociado a un interruptor DPDD

46. Control de circuitos • Relé asociado a un interruptor UPUD Misma instalación con una única pila

47. Control de circuitos • Relés

48. Control de circuitos • Relé de enganche o enclavado

49. Control de circuitos • Circuito temporizador

50. El condensador • Condensador Los condensadores son elementos capaces de almacenar y descargar energía eléctrica. Están formados por dos láminas de material conductor separadas por un aislante, de tal forma que las cargas eléctricas quedan almacenadas en las láminas, llamadas armaduras.