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  1. Electricidad Y Electrónica Laura Sofía Benitez Perafán Samuel Galvis Madrid Camila Goméz Guzmán Isaac Andrés Ortiz Alviar Cristhian Felipe Pitto Cerón Institución Educativa Liceo Departamental Área de Tecnología e Informática Santiago de Cali 2023 1
  2. 2. Tabla de Contenido 3. Desarrollo Temático................................................................................................................. 3 3.1 Ley de Ohm........................................................................................................................3 3.2. Ley de Watt............................................................................................................................ 3 3.2.2 Triangulo de Watt.......................................................................................................4 3.3. Código de Colores................................................................................................................ 4 3.4. ProtoBoard.............................................................................................................................5 3.4.1. Partes............................................................................................................................. 5 3.5. Que es un Tester....................................................................................................................6 3.5.1. Partes del Tester.............................................................................................................6 4. Problemas (talleres)................................................................................................................. 6 5. Conclusión................................................................................................................................9 6. Referencias............................................................................................................................... 9 7. Link del blog de los miembros del grupo............................................................................ 10 2
  3. 3. Desarrollo Temático 3.1 Ley de Ohm La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una ley básica para entender los fundamentos principales de los circuitos eléctricos. Establece que la diferencia de potencial V que aplicamos entre los extremos de un conductor determinado es directamente proporcional a la intensidad de la corriente I que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica R; que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre V e I. Las tres formas de relacionar las magnitudes físicas que intervienen en la ley de Ohm, V. R e I son: V= Diferencia de Potencial eléctrico o fuerza electromotriz (Voltios “V”).a I= Intensidad de Corriente eléctrica (Amperes “Amp.”) R= Resistencia Eléctrica (Ohmios “Ω”) 3.2. Ley de Watt La ley de watt hace referencia a la potencia eléctrica (potencia eléctrica) de un componente electrónico o un aparato. Y se define como la potencia consumida por la carga es directamente proporcional al voltaje (fuerza electromotriz) suministrado y a la intensidad de corriente que circula por este. La unidad de potencia es el watt. El símbolo para representar la potencia es “P”. 3.2.1 Otra definición 3
  4. La Ley de Watt se refiere a la potencia eléctrica que consume un componente electrónico o dispositivo. Esta se define como la cantidad de energía (térmica o mecánica) generada por un elemento al transferir energía eléctrica, o sea la cantidad de energía eléctrica que a través de un circuito es directamente proporcional al voltaje suministrado y a la intensidad de corriente eléctrica que pasa por este. Tendremos que la ley de watt es: P (W) : Potencia E (V): Fuerza electromotriz I (A) : Intensidad de Corriente Si la potencia eléctrica es positiva (+P) quiere decir que el componente electrónico está consumiendo energía. Si la potencia eléctrica es negativa (-P) quiere decir que el componente electrónico produce o genera energía (baterías, generadores…) 3.2.2 Triangulo de Watt El triángulo de la ley de Watt permite obtener las ecuaciones dependiendo de la variable a encontrar, es una forma visual y fácil de interpretar. Para usarlo solo debemos tapar la magnitud que queremos encontrar y relacionar las dos restantes. 3.3. Código de Colores El código de color de la resistencia es una forma de representar el valor en conjunto con la tolerancia. Los estándares para los registros de codificación de colores se definen en las 4
  5. normas internacionales IEC 60062, este estándar describe la codificación de colores para resistencias con extremos axiales y el código numérico para resistencias SMD. Existen varias bandas para especificar el valor de la resistencia. Incluso se especifican la tolerancia, confiabilidad y tasa de falla. La cantidad de bandas varía de tres a seis. 3.4. ProtoBoard Una placa de pruebas o placa de inserción (en inglés protoboard o breadboard) es un tablero con orificios que se encuentran conectados eléctricamente entre sí de manera interna, habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden insertar componentes electrónicos, cables para el armado, prototipado de circuitos electrónicos y sistemas similares. Está hecho de dos materiales, un aislante, generalmente un plástico, y un conductor que conecta los diversos orificios entre sí. Uno de sus usos principales es la creación y comprobación de prototipos de circuitos electrónicos antes de llegar a la impresión mecánica del circuito en sistemas de producción comercial. 3.4.1. Partes El canal central: se llama canal central a la región del protoboard que se encuentra ubicada en el centro de esta placa y su trabajo es mantener separados los pines ubicados a los lados de la placa, evitando que tengan contacto la parte interior y superior de la lámina. Buses : los buses son aquellos que se ubican en los dos extremos del protoboard. Estos están representados por unas líneas de color rojo, que son los buses de voltaje o positivos y los de color azul, que son los buses 5
  6. negativos o de tierra, estos son tiras de metal que se encargan de conectar la tierra del circuito y su voltaje de suministro. Pistas: las pistas están localizadas en la parte del medio del protoboard, son filas y columnas de orificios separadas identificadas con números y letras respectivamente, que se conectan eléctricamente entre sí de forma horizontal. 3.5. Que es un Tester Un multímetro, también denominado polímetro o tester, es un instrumento eléctrico portátil. Sirve para medir directamente magnitudes eléctricas activas, como corrientes y potenciales, o pasivas, como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para medir corriente continua o alterna y en varios casos márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y digitales. 3.5.1. Partes del Tester ● Selector: Es un conmutador que permite seleccionar la magnitud que se pretende medir y su rango de medición (2V, 200V, 2000V…) ● Terminales: Son las entradas por las que se conectan los puntos del circuito eléctrico sobre los cuales se quiere hacer la medición. ● Botones: Permiten seleccionar algunas opciones que tiene el multímetro. ● Pantalla: Si el multímetro es digital, tiene una pantalla en la que se muestra el valor medido. Pero si el multímetro es analógico, el multímetro muestra el valor de la medición mediante la aguja. 4. Problemas (talleres) 2. Supóngase que la lámpara del problema anterior se sustituye con otra que también requiere 6 V pero que sólo consume 0.04 A. ¿Cuál es la resistencia de la lámpara nueva? 6
  7. Respuesta: R = V / I En este caso, sabemos que la lámpara requiere 6 V y consume 0.04 A, por lo que la resistencia de la lámpara es: R = 6 V / 0.04 A R = 150 ohmios Por lo tanto, la resistencia de la lámpara nueva es de 150 ohmios. 4. Si la resistencia del entrehierro o luz entre los electrodos de una bujía de motor de automóvil es 2500 Ω, ¿qué voltaje es necesario para que circule por ella 0.20 A? Respuesta: V = I * R En este caso, sabemos que la resistencia del entrehierro de la bujía es de 2500 Ω y que necesitamos 0,20 amperios de corriente para moverla, por lo que el voltaje requerido es: V = 0.20 A * 2500 Ω V = 500 voltios 6.Una línea de 110 V está protegida con un fusible de 15 A. ¿Soportará el fusible una carga de 6Ω? Respuesta: Para saber si un fusible de 15A puede soportar una carga de 6 ohmios, necesitamos calcular la corriente que fluye en el circuito cuando esa carga está conectada. Podemos utilizar la Ley de Ohm, que establece que la corriente (I) que circula por un circuito es igual a la diferencia de potencial (V) entre los extremos del circuito dividida por su resistencia (R), es decir: I = V/R En este caso, sabemos que la línea de 110V está protegida por un fusible de 15A, por lo que la corriente es de 15A. Si conectamos una carga de 6 Ohm, la corriente que circulará por el circuito será: I = V/R = 110 V / 6 Ω = 18.3 A Debido a que la corriente requerida para impulsar una carga de 6 ohmios es mayor que la clasificación máxima del fusible de 15 A, el fusible se quemará cuando intente alimentar esa carga. Por esta razón, no lo soportaría. 7
  8. 8.El amperímetro en el tablero de un automóvil indica que fluye una corriente de 10.8 A cuando están encendidas las luces. Si la corriente se extrae de un acumulador de 12 V, ¿cuál es la resistencia de los faros? Respuesta: R = V/I R = 12 V / 10.8 A = 1.11 Ω Por lo tanto, la resistencia de los faros es de aproximadamente 1.11 Ω. 10. ¿Qué potencia consume un cautín de soldar si toma 3 A a 110 V? Respuesta: Para calcular la potencia que consume un cautín de soldar cuando toma 3 A a 110 V, podemos utilizar la Ley de Watt, que establece que la potencia (P) es igual al producto de la corriente (I) y la diferencia de potencial (E), es decir: P = E x I En este caso, la corriente es de 3 A y la diferencia de potencial es de 110 V, por lo que la potencia consumida por el cautín de soldar es: P = 110 V x 3 A = 330 W Por lo tanto, la potencia que consume el cautín de soldar es de 330 W. 12. Un horno eléctrico usa 35.5 A a 118 V. Encuéntrese el wattaje consumido por el horno. Respuesta: Para encontrar el wattaje consumido por el horno eléctrico cuando usa 35.5 A a 118 V, podemos utilizar la Ley de Ohm, que establece que la potencia (P) es igual al producto de la corriente (I) y la diferencia de potencial (V), es decir: P = E x I En este caso, la corriente es de 35.5 A y la diferencia de potencial es de 118 V, por lo que la potencia consumida por el horno eléctrico es: P = 118 V x 35.5 A = 4189 W Por lo tanto, el wattaje consumido por el horno eléctrico es de 4189 W. 14. Un secador eléctrico requiere 360 W y consume 3.25 A. Encuéntrese su voltaje de operación. 8
  9. Respuesta: Podemos utilizar la Ley de Watt para encontrar el voltaje de operación del secador eléctrico cuando requiere 360 W y consume 3.25 A: P = E x I Donde P es la potencia, E es el voltaje y I es la corriente. En este caso, la potencia es de 360 W y la corriente es de 3.25 A, por lo que podemos despejar el voltaje como: E = P / I E = 360 W / 3.25 A E = 110.77 V Por lo tanto, el voltaje de operación del secador eléctrico es de aproximadamente 110.77 V. 5. Conclusión En este trabajo hemos podido reconocer el funcionamiento de la ley OHM y la ley de Watt y/o aplicarlas e identificarlas por medio de diversos problemas y consultas, las cuales dieron desarrollo a la comprensión y enriquecimiento sobre la electricidad y la electrónica, problemas con circuitos, sensores, códigos de colores, etc. 6. Referencias MecatrónicaLatam. (22 de abril de 2021). Ley de Watt. Mecatrónica Latam. https://www.mecatronicalatam.com/es/tutoriales/teoria/ley-de-watt/#:~:text=en%20el%20 an%C3%A1lisis.-,%C2%BFQu%C3%A9%20es%20la%20ley%20de%20Watt%3F,corrie nte%20que%20circula%20por%20este. Ecuacionde.com. (2021). Ley de Watt. Ecuaciones.com. https://ecuacionde.com/ley-de-watt/ Wikipedia. (6 de julio de 2022). Ley de Ohm. es.wikipedia.org. https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm Wikipedia. (10 de octubre de 2020). Placa de pruebas. es.wikipedia.org. https://es.wikipedia.org/wiki/Placa_de_pruebas#:~:text=Una%20placa%20de%20pruebas %20o,para%20el%20armado%2C%20prototipado%20de MecatrónicaLatam. (5 de mayo de 2021). Código de colores de resistencias eléctricas. MecatrónicaLatam.com. 9
  10. https://www.mecatronicalatam.com/es/tutoriales/electronica/componentes-electronicos/res istor/codigo-de-colores-de-resistencias/ Ingenierizando. (2023). Multímetro. Ingenierizando.com. https://www.ingenierizando.com/laboratorio/multimetro/ 7. Link del blog de los miembros del grupo Camila Gomez Guzmán: https://tecnologiacamilagomez2022.blogspot.com/ Laura Sofia Benitez: https://avancestecnologicoslau.blogspot.com/ Isaac Andrés Ortiz: https://tacnologiaalapalmadetusmanos.blogspot.com Cristhian Felipe Pitto : https://islatec43.blogspot.com/ Samuel Galvis Madrid 10
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