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. I.E.M ESCUELA NORMAL SUPERIOR DE PASTO Ensayo Sobre Electricidad IV Periodo Mario Andrés Burbano Castro 23/09/2013 Área: Tecnología e Informática Grado: 8-8 Profesor: Luis Felipe Alvear Daza 1 . Taller sobre Circuitos Eléctricos de la corriente eléctrica (Ensayo) Taller sobre Circuitos Eléctricos de la corriente eléctrica (Ensayo) San juan de pasto 2013 Mario Andrés Burbano Taller sobre Circuitos Eléctricos de la corriente eléctrica (Ensayo) San juan de pasto 2013 2 . Trabajo como requisito para aproar el logro 4251 correspondiente al IV Periodo TRABAJO COMO REQUISITO PARA APLICAR EL LOGRO 4251 CORRESPONDIENTE AL IV PERIODO LUIS FELIPE ALVEAR DAZA PROFESOR DE TECNOLOGIA E INFORMATICA NORMAL SUPERIRO DE PASTO TECNOLOGIA E INFORMATICA SAN JUAN DE PASTO 3 . Nombre del Estudiante: Mario Andrés Burbano Castro Grado: 8-8 Periodo: 4 Periodos Fecha: 30/09/2013 Taller sobre CIRCUITOS ELECTRICOS de La corriente eléctrica (Ensayo) Logro 4251: Identifica los componentes básicos de un circuito eléctrico y su correspondiente función para elaborar montajes sencillos con bombilla, motor, zumbador y Leds. 1. Para el desarrollo de este logro debe bajar el documento elec2.pdef, enviado a su cuenta de Edmodo. Con y luego elaborar el ensayo a manera de trabajo académico con todas las normas de ICONTEC. La temática para su elaboración es la siguiente: ¿Qué es un Circuito eléctrico? Y ¿cuál es la finalidad? Incluya un dibujo o fotografía en su explicación 2. Haga un organigrama que explique las familias de los componentes eléctricos, con sus respectivos ejemplos en imágenes. 3. Para los componentes de un circuito eléctrico haga una tabla en la que incluya el respectivo componente con su concepto y el dibujo o fotografía. 4. Explique el funcionamiento de un circuito eléctrico comparándolo con un circuito hidráulico. 5. En cuanto a los generadores eléctricos a. Conceptualización b. Tipos de pilas c. El voltaje de los generadores. 6. En cuanto a los Receptores eléctricos a. Conceptualización b. ¿Para qué se utilizan? c. Cite ejemplos de receptores eléctricos e incluya dibujos o fotografías para 3 de ellos. d. ¿qué pasa si ponemos un voltaje más pequeño o más grande del requerido? e. Haga el estudio de la bombilla, el motor eléctrico y el zumbador con sus respectivos símbolos 7. En cuanto a los elementos de maniobra 4 . a. ¿Para qué sirven y cuáles son sus símbolos? b. ¿Para qué se utilizan los llamados Pulsadores y cuáles son sus símbolos? c. ¿Para qué se utilizan los llamados Conmutadores y cuáles son sus símbolos? d. ¿Cuál es la función de las llamadas Llaves de cruce y cuáles son sus símbolos? e. ¿En qué consisten los llamados Finales de Carrera y cuáles son sus símbolos? f. ¿En qué consiste el llamado Relé y cuál es su símbolo? 8. En cuanto a los elementos de maniobra a. ¿Cuál es su función? b. ¿En qué consiste las Resistencias variables/Fusibles? 9. En cuanto a los conductores eléctricos a. ¿En qué consisten los llamados conductores electricos y cuáles son sus símbolos? b. Hay muchos tipos de cables, explique algunos de ellos ( mínimo 4) c. A veces los conductores no son cables. Explique esto. 10. En cuanto a los Símbolos eléctricos: elabore una tabla en al que incluya el componente, el símbolo eléctrico y el dibujo o fotografía. 11. A la representación gráfica de un circuito, se le llama esquema. Explique por medio de un ejemplo el esquema eléctrico de un circuito sencillo. Además explique cuando un circuito está abierto o cerrado con su respectiva simbología. 12. En cuanto a ejemplos de Circuitos eléctricos, explique su funcionamiento, incluya dibujos o fotografías con su respectivo esquema. a. Circuito 1: Bombilla controlada por un interruptor b. Circuito 2: motor eléctrico controlado por un interruptor c. Circuito 3: Zumbador controlado por un Pulsador 5 . Solución 1. ¿Qué es un Circuito eléctrico? Y ¿cuál es la finalidad? Incluya un dibujo o fotografía en su explicación Circuito eléctrico. Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que unidos de forma adecuada permiten el paso de electrones. Está compuesto por: GENERADOR o ACUMULADOR. HILO CONDUCTOR. RECEPTOR o CONSUMIDOR. ELEMENTO DE MANIOBRA. El sentido real de la corriente va del polo negativo al positivo. Sin embargo, en los primeros estudios se consideró al revés, por ello cuando resolvamos problemas siempre consideraremos que el sentido de la corriente eléctrica irá del polo positivo al negativo 6 . 2. Haga un organigrama que explique las familias de los componentes eléctricos, con sus respectivos ejemplos en imágenes. CIRCUITO ELÉCTRICO FAMILIAS DE CONPONENTES ELÉCTRICOS FAMILIAS DE COMPONENTES ELÉCTRICOS GENERADORES CONDUCTORES RECEPTORES ELEMENTOS DE CONTROL Motores Interruptor Cables Pilas 7 . 3. Para los componentes de un circuito eléctrico haga una tabla en la que incluya el respectivo componente con su concepto y el dibujo o fotografía. CIRCUITO ELÉCTRICO Un circuito eléctrico es in conjunto de operadores o elementos que, unidos entre sí, permiten una circulación de electrones (corriente eléctrica). Hablamos de “circuito” porque la corriente eléctrica va desde un punto de partida, recorre un camino y vuelve a ese mismo punto de partida. Componentes de un circuito eléctrico: GENERADORES: Son los elementos que producen e Impulsan la energía eléctrica al circuito. Son las pilas, baterías, etc. CONDUCTORES: Son los elementos que transportan la Energía eléctrica. Proporcionan el camino por el que circulan Los electrones. Son los hilos y los cables eléctricos. RECEPTORES: Son operadores muy diversos que sirven para Transformar la energía eléctrica recibida en otro tipo de Energía. Las bombillas transforman la energía eléctrica en Luminosa, los timbres en acústica, los motores en movimiento, etc. ELEMENTOS DE MANIOBRA: Permiten manejar el circuito a Voluntad. Interruptores, conmutadores, pulsadores. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN: Protegen al circuito de Posibles sobrecargas que se puedan producir. Fusibles, Diferenciales, magneto térmicos, etc. 4. Explique el funcionamiento de un circuito eléctrico comparándolo con un circuito hidráulico. FUNCIONAMIENTO DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO 8 . CIRCUITO HIDRAULICO Un circuito comprende hidráulico es un conjunto un CIRCUITO ELECTRICO sistema interconectado que El funcionamiento de un circuito eléctrico es siempre el mismo ya sea éste simple o complejo. El voltaje, tensión o diferencia de potencial (V) que suministra la fuente de fuerza electromotriz (FEM) a un circuito se caracteriza por tener normalmente un valor fijo. En dependencia de la mayor o menor resistencia en ohm que encuentre el flujo de corriente de electrones al recorrer el circuito, así será su intensidad en ampere Una vez que la corriente de electrones logra vencer la resistencia (R) que ofrece a su paso el consumidor o carga conectada al circuito, retorna a la fuente de fuerza electromotriz por su polo positivo. El flujo de corriente eléctrica o de electrones se mantendrá circulando por el circuito hasta tanto no se accione el interruptor que permite detenerlo. de componentes separados que transporta líquido. Este sistema se usa para controlar el flujo del fluido (como en una red de tuberías de enfriamiento en un sistema termodinámico) o controlar la presión del fluido (como en los amplificadores hidráulicos).La idea de describir el flujo del fluido en términos de componentes separados está inspirado por el éxito de la teoría de circuitos eléctricos .Al igual que la teoría de circuitos eléctricos funciona cuando son elementos separados y lineales, la teoría de circuitos hidráulicos funciona mejor cuando los elementos (componentes pasivos tales como tuberías o líneas de transmisión o componentes activos como fuentes de alimentación o bombas) son discretos y lineales. Esto usualmente significa que el análisis de circuitos hidráulicos funciona mejor para tubos largos y delgados con bombas separadas, tal como se encuentran en los sistemas de flujo de procesos químicos o dispositivos de micro escala. 5.En cuanto a los generadores eléctricos d. Conceptualización e. Tipos de pilas f. El voltaje de los generadores. 9 . GENERADORES ELÉCTRICOS GENERADORES La familia de los generadores engloba todos los componentes electrónicos que tienen como función suministrar corriente eléctrica al circuito. Hay muchas tipos de generadores, como los utilizados en las centrales eléctricas, la dinamo de una bicicleta, las células solares de un coche solar, la batería de un teléfono móvil etc. Uno de los tipos más utilizados, y el más adecuado para aprender electricidad, son las pilas 10 . TIPOS DE PILAS Ácidas, alcalinas, de mercurio, solares, atómicas y de hidrógeno. Las más comunes son las ácidas, que se usan en coches y equipos electrónicos portátiles. Las alcalinas son más caras, pero acumulan más energía. Las de mercurio pueden ser muy pequeñas, y se usan en relojes y equipos electrónicos de bolsillo. Las solares, más costosas aun, tienen poca potencia, pero se cargan con el sol. Las atómicas son las de mayor eficiencia, pero requieren cuidados especiales con los residuos. En estas fotografías puedes ver los tipos de pilas más comunes y para que se utilizan 11 . GENERADORES ELÉCTRICOS Un generador eléctrico es un aparato capaz de mantener una diferencia de cargas eléctricas entre dos puntos (es decir, voltaje), transformando otras formas de energía en energía mecánica y posteriormente en una corriente alterna de electricidad (aunque esta corriente alterna puede ser convertida a corriente directa con una rectificación).Para construir un generador eléctrico se utiliza el principio de “inducción electromagnética” descubierto por Michael Faraday en 1831, y que establece que si un conductor eléctrico es movido a través de un campo magnético, se inducirá una corriente que fluirá a través del conductor. 12 . RECEPTORES ELÉCTRICOS. LOS RECEPTORES: Un receptor eléctrico es todo dispositivo, aparato o máquina capaz de transformar la energía eléctrica que recibe en cualquier otra clase de energía. También Los receptores son aquellos operadores eléctricos que reciben la energía eléctrica y la transforman en cualquier otro tipo de energía (luz, calor, sonido, movimiento...). RECEPTORES ELÉCTRICOS. 13 . LOS RECEPTORES: Un receptor eléctrico es todo dispositivo, aparato o máquina capaz de transformar la energía eléctrica que recibe en cualquier otra clase de energía. También Los receptores son aquellos operadores eléctricos que reciben la energía eléctrica y la transforman en cualquier otro tipo de energía (luz, calor, sonido, movimiento...). 14 . 15 . ELEMENTOS DE MANIOBRA. INTERRUPTORES. Sirve para realizar operaciones de apertura o cierre de un circuito eléctrico. Lo podemos Comparar con la función que realiza el grifo en el circuito hidráulico. Aunque su apariencia es Muy variada, todos los interruptores tienen el mismo principio de funcionamiento: consisten en Un mecanismo con dos partes conductoras (polos) y una pieza móvil de material conductor (Contacto) que, al ser accionada, cambia de posición 16 . ELEMENTOS DE MANIOBRA.PULSADORES. Se utiliza cuando queremos que un circuito esté accionado solamente un breve período de Tiempo. Su especial característica es que solamente cierra el circuito cuando se presiona sobre él. El funcionamiento es el mismo que el del interruptor. Los hay de dos tipos: Normalmente abierto. En su Estado de reposo no deja pasar la Corriente eléctrica. Lo hace Cuando pulsamos. Aplicación: timbre de una puerta. Normalmente cerrado. En su Posición de reposo permite el Paso de la corriente eléctrica. Se Interrumpe el paso 17 . ELEMENTOS DE MANIOBRA.CONMUTADORES. Su forma exterior es idéntica a los interruptores. Tienen tres polos. Su función consiste en Cambiar (conmutar) la conexión del contacto entre un polo llamado común y cualquiera de los Otros dos. Se utiliza en instalaciones de alumbrado en las que queremos accionar la luz desde Dos puntos diferentes (pasillo, dormitorio,...). También para invertir el giro de un motor de Corriente continúa. Para esto hay que utilizar dos pilas. 18 . ELEMENTOS DE MANIOBRA.LLAVES DE CRUCE. ELEMENTOS DE MANIOBRA.FINALES DE CARRERA 19 . Son pulsadores, normalmente cerrados, que son accionados Por un objeto móvil durante su desplazamiento. Estos pulsadores están conectados en serie con el motor que Acciona el móvil, de forma que una vez que son accionados se Interrumpe el paso de corriente eléctrica por el motor y el móvil No continúa su desplazamiento. ELEMENTOS DE MANIOBRA. RELÉ. Un relé es un interruptor eléctrico gobernado por la acción de un electroimán. El relé puede tener uno o más conjuntos de contactos conmutados, De modo que pueda servir para abrir o cerrar uno o más circuitos El relé consta de dos partes diferenciadas, montadas en un chasis de plástico: Un electroimán conectado al circuito de control. Conjunto de contactos: común (c), normalmente cerrado (Nc) y normalmente abierto (na) que hacen la función de Interruptor o conmutador sobre el circuito de trabajo que 20 . ELEMENTOS DE MANIOBRA. RELÉ. Un relé es un interruptor eléctrico gobernado por la acción de un electroimán. El relé puede tener uno o más conjuntos de contactos conmutados, De modo que pueda servir para abrir o cerrar uno o más circuitos El relé consta de dos partes diferenciadas, montadas en un chasis de plástico: Un electroimán conectado al circuito de control. Conjunto de contactos: común (c), normalmente cerrado (Nc) y normalmente abierto (na) que hacen la función de Interruptor o conmutador sobre el circuito de trabajo que El relé quiere controlar. Si pasa corriente por la bobina se Imanta el núcleo del electroimán y atrae a la armadura. Ésta bascula sobre el pivote, separa el contacto c del nc y lo une con el na. Los circuitos de control y trabajo Son independientes ELEMENTOS DE PROTECCIÓN Y CONTROL. RESISTENCIAS FIJAS Su función es introducir una dificultad adicionar a la circulación de la Corriente para modificar convenientemente los valores del voltaje yla intensidad en determinadas partes del circuito. Para identificar el valor de una resistencia se utiliza un código de colores. 21 . Consiste en cuatro anillos o bandas de color de las que las dos primeras indican el valor en ohmios, la tercera banda indica el factor multiplicador y la cuarta la Conseguir valores elevados en pequeño tamaño. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN Y CONTROL. RESISTENCIAS VARIABLES/FUSIBLES. RESISTENCIAS VARIABLES. Se llama también reóstato. Se trata de una resistencia que se puede variar a voluntad. Consiste En un hilo metálico arrollado sobre un material aislante y un cursor que se desliza paralelo al eje De arrollamiento haciendo contacto en puntos diferentes del hilo metálico. Resulta muy útil para Regulación del voltaje de lámparas, motores, etc. 22 . FUSIBLES. Cortocircuito es un fenómeno que se produce cuando en un circuito la resistencia se reduce a Cero, por lo que la intensidad aumenta tanto que el conductor se quema, siempre por su parte Más débil. Este elemento se utiliza para proteger los circuitos contra los cortocircuitos. Consiste en un hilo Conductor fino calibrado de forma que sea la parte más débil de un circuito, consiguiendo así Que cuando se produce un cortocircuito sólo se queme el hilo del fusible. 23 . CONDUCTORES ELÉCTRICOS Son los elementos capaces de conducir la electricidad cuando son sometidos a una diferencia de potencial eléctrico. Los más comunes son los metales, siendo el cobre el más usado de entre todos ellos, otro metal utilizado es el aluminio y en aplicaciones especiales, debido a su baja resistencia y dureza a la corrosión, se usa el oro. Aunque todos los metales son conductores eléctricos existen otros materiales, no metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad como son el grafito, las soluciones salinas (p.e. el agua de mar) y cualquier material en estado de plasma. También para el transporte de energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el mejor conductor es la plata, pero debido a su elevado precio, los materiales empleados habitualmente son el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos), o el aluminio; metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre, es sin embargo un material tres veces más ligero, por lo que su empleo está más indicado en líneas aéreas de transmisión de energía eléctrica 24 . CONDUCTORES ELÉCTRICOS HAY MUCHOS TIPOS DE CABLES. 25 . SÍMBOLOS ELÉCTRICOS. 26 . ESQUEMAS ELÉCTRICOS EL ESQUEMA ELECTRICO Un esquema eléctrico es una representación gráfica de una instalación eléctrica o de parte de ella, en la que queda perfectamente definido cada uno de los componentes de la instalación y la interconexión entre ellos. 27 . CIRCUITOS ELÉCTRICOS. ¿CIRCUITO ABIERTO O SERRADO? Un circuito eléctrico es un arreglo que permite el flujo completo de eléctrica bajo la influencia de un voltaje. Un circuito eléctrico típicamente está compuesto por conductores y cables conectados a ciertos elementos de circuito como aparatos (que aprovechan el flujo) y resistencias (que lo regulan). 28 . 29 . 30