domingo, 1 de diciembre de 2019

Introducción... Electricidad, Resistencia y Circuito

Electricidad... ¿Miedo o Respeto?

En clase solemos charlar con los chicos, y les cuento que el Miedo te puede hacer pasar una mala pasada, ya que aveces, el temor o miedo no sirve, el miedo te paraliza, el miedo hace que aveces un cable ni te toque y te mueras de un susto... por eso... en clase a los chicos les digo que no hay que tener miedo, si hay que tener respeto, hay que saber que es peligroso y hay que tratar de tomar medidas para no tocar un cable eléctrico. Teniendo en cuenta que uno no debe ser conductor...
La electricidad es algo que paraliza a muchos y le tienen miedo... ¿Por qué? Porque es algo que (generalmente) no ves, y que en el peor de los casos sólo vas a notar cuando ya sea tarde (patadas).

¿Qué puedes hacer para solucionarlo, para quitarte ese miedo? Aprender, aprender y practicar lo aprendido. Para eso estamos hoy aquí.

Ninguno ha nacido sabiendo, y nosotros hemos sido los primeros que hemos tenido “miedo” a tocar temas eléctricos. Pero hemos aprendido, y por lo tanto queremos aportar nuestro granito de arena a que tú también lo hagas.

Empecemos por el inicio... ¿Que es la Electricidad?

1 ¿Que es la Electricidad?

No me voy a extender en esto, pero necesitamos conocer lo básico. Para saber que es la electricidad tenemos que ir un paso atrás, a lo más profundo de los materiales, literalmente. Todo, absolutamente todo es materia, desde una hoja, un auto, un tenedor, tu mismo... todo es materia y esta compuesto por átomos. 
¿Que es un Átomo? 
La parte mas pequeña de la materia...
En clase solemos poner el siguiente "Sabroso" ejemplo:

Imagina que tienes que cortar una pizza... la vas cortando... a la mitad, tienes 2 partes, cortas por la otra mitad, tienes 4 partes, y así sigues, 8, 16 partes... bueno, imagina que sigues cortando... cortando cortando... hasta que no se puede dividir mas... bueno, a eso llamamos ÁTOMO, es la parte mas pequeña de la materia.

Como sabes, todo está compuesto por átomos, independientemente de que algo sea sólido, líquido o gas. Éstos, en su interior, están formados por otras cositas: Protones, neutrones y electrones (si quieres más detalles los libros de física del colegio). Éstos últimos son los importantes para nosotros ahora.
Teniendo esto en mente ya podemos decir que la electricidad se define como “el flujo de electrones a través de un conductor cuando actúa una fuerza”. 
Ahora hablemos un poco de los tipos de conductores y aislantes


2. Materiales conductores, semiconductores y aislantes


Sabiendo que la electricidad no deja de ser movimiento de electrones ¿por qué se usan unos materiales en vez de otros en electricidad? ¿Por qué la mayoría de los cables son de cobre, o por qué cuando te compras unos cables de audio te salen más caros los que están recubiertos de oro? ¿Por qué los cables van siempre recubiertos por lo que parece goma? ¿Lo harán para que quede todo más bonito?

Pues no. Esto se hace porque los materiales, si hablamos de temas eléctricos, están divididos (de forma muy general) en: conductores, semiconductores y aislantes. Esto es así porque los materiales (átomos) son diferentes.  No es lo mismo usar plata en un cable, que cobre, oro, aluminio, corcho o plástico. No son materiales iguales, no todos conducen la electricidad de la misma manera. Vamos desde los conductores a los aislantes, y sus nombres se refieren siempre a la su capacidad de conducir la electricidad (en otros a la temperatura).

3. Corriente eléctrica, voltaje y resistencia. Conceptos, unidades, tipos y cómo medirlo

Para entender la electricidad, como es algo que no podemos ver, lo mejor es asemejarla al agua. El agua la vemos, entendemos qué hace y qué haría según la situación. Pues la electricidad, de forma muy general, se comporta como el agua. Verás como si piensas en ella de esta forma todo será mucho más fácil. Lo que si... recuerda que es una comparación...

3.1 Corriente eléctrica/ Intensidad (A)

¿Qué es la corriente eléctrica? Agua, piensa en el agua. La corriente se puede comparar con la cantidad de agua que corre por una cañería. Cuanta más agua tenga la cañería, más agua llegará al final de la misma. No es lo mismo tener una cañería muy ancha que muy estrecha, no pasará la misma cantidad de agua. Pues lo mismo sucede con la corriente eléctrica. Para medir cuánta corriente pasa por un cable usas el símbolo de Intensidad (I). Su unidad son los Amperios (A).


 Dirección de la corriente eléctrica

La corriente, físicamente, siempre va desde el polo negativo (más electrones) al positivo (menos electrones). Pero porque a alguien, en algún momento del pasado, le salió de los webs decir que el sentido era el contrario, se quedó, de forma aceptada, que la corriente iría del positivo al negativo.

 Corriente continua y corriente alterna

Otro asunto relacionado con el sentido de la corriente eléctrica es el concepto de corriente continua y corriente alterna. “Ay dios, ¿cuál es la diferencia?” Simple.

Corriente continua (DC): Para resumir, se produce cuando el flujo de electrones circula siempre en el mismo sentido o dirección. Este tipo de corriente es la producida por generadores continuos (como la batería del Auto), y además es el tipo de corriente más común para todos los sistemas del Auto. En el auto tienes como ejemplo la Batería.
Corriente alterna (AC): Resumiendo de nuevo. Es la corriente eléctrica cuyo sentido varía cíclicamente. La característica principal de una corriente alterna es que durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos por segundo o hertzios posea esa corriente. En el Auto, lo ves en el Alternador.
Fíjate en el gráfico, vas a ver la diferencia... la continua tiene fijos los negativos y positivos, mientras que la Corriente Alterna la varia el el tiempo.

¿Cómo se mide la corriente eléctrica?


Lo fundamental es el concepto “EN SERIE”. ¿Y qué es en serie? Piensa de nuevo en el agua. Para medir la cantidad de agua que pasa por una tubería tienes que meterte DENTRO de la tubería. Para medir la corriente que pasa por un cable tienes que formar parte del circuito. ¿Se ve?

Vamos a centrarnos en la corriente continua. Si quieres medir la corriente (y dependiendo de cuánta se vaya a medir, pero ese es otro tema) usaremos dos posibles herramientas: El multímetro (también llamado Tester) y/o el amperímetro (también llamado pinza amperimétrica).

Para que sepas de qué estamos hablando (en caso de que no hayas visto nunca nada de esto), te muestro un ejemplo de cada uno.
Para volver a la aplicación práctica, algo que seguro que alguna vez harás, es medir la corriente de descarga de la batería. Haciendo esto, como hemos dicho, lo que estás haciendo es formar parte del circuito. Mira las puntas del multímetro de la siguiente imagen; se ha abierto el circuito y se ha intercalado el medidor en él. Es como si el multímetro fuera una parte más del circuito, la corriente pasa a través de él. Es como si en una cañería la cortases y añadieses un tramo más entre medias.
Seguimos hablando de agua y la electricidad. Imagina que tienes un tanque de agua, y éste tiene un tapón en el fondo. Si abres ese tapón el agua saldrá de él, ¿correcto? Pero ahora piensa otra cosa; ¿esa agua saldrá con la misma fuerza tanto si el tanque tiene poca agua como si tiene mucha?
Esa “fuerza” del agua es el mismo concepto en la electricidad.
Esta “fuerza” se mide en Voltios (V). No es lo mismo la “fuerza” que tiene algo a 12V que a 220V.

¿Cómo se mide el voltaje?

Al contrario que con la medición de corriente eléctrica, aquí tienes que hacerlo en PARALELO. Siempre. Es decir, no has de formar parte del circuito, si no que tienes que “verlo desde fuera”, con los componentes conectados. Para verlo de forma más gráfica veámoslo en la batería del Auto:
En electricidad aplicada al automóvil, esta es la operación que más vas a hacer junto con la medición de resistencia (la veremos ahora). Ten en cuenta que la medición de voltaje es una comparación del voltaje entre dos puntos, de ahí su otro nombre: diferencia de potencial ¿Qué significa esto? Que lo que hace el multímetro es comparar, hacer la resta entre el voltaje de un punto frente al otro.
¿Te diste cuenta el detalle de la imagen anterior? mira la pantalla del Tester. ¿Qué marca? –13,02V. ¿Negativo? No asustarse, puede ser. Como dije el Multimetro resta valores, si colocas las puntas de una manera (recuerda, en paralelo siempre) te dará un valor. Si donde antes tenías el positivo ahora pones la del negativo, y al revés, verás cómo cambia el símbolo de más a menos (o al revés). Además, cuidado cómo conectamos estas puntas al propio Multimetro.

3.3 Resistencia eléctrica (R) (Ω)

Su nombre lo dice todo, La Resistencia es la oposición que ofrece el material al paso de corriente (¿recuerdas los tipos de material conductor, semi y aislante?). Para entenderlo mejor vuelve a pensar en el agua y la tubería. Si tienes una tubería más estrecha que otra, ¿por cuál pasará más agua? Pues en electricidad es lo mismo. La resistencia se mide en Ohmnios, y su unidad es (Ω).

¿Cómo se mide la resistencia eléctrica?


Fundamental, desconectando el componente del cual quieras medir su resistencia. Y lo vuelvo a repetir, fundamental que esté desconectado, si no la medición no será correcta. Además, en este caso, al contrario que la medición de voltaje, la polaridad (cómo pongas las puntas del multímetro pinchando el componente) es indiferente, es decir, no verás valores negativos.

¿Por qué te interesa medir la resistencia en circuitos o componentes? Porque, en electricidad, ésta es otra variable fundamental para su diagnosis frente a problemas eléctricos. Todo componente tiene una resistencia interna característica definida por el fabricante (por ejemplo, el sensor CKP, o un inyector) e, incluso, te servirá para el diagnóstico de línea.

¿Qué tipos de resistencias eléctricas hay?


Para hacerlo simple: Las hay “fijas”, “Variables ó potenciómetros” y “Especiales”.

Fijas: Como su nombre indica tienen valores de resistencia fijos (valores determinados por los colores que llevan impresos, pero ese es otro tema).
Variables o potenciómetros: Varían su valor en función al desplazamiento interno de un contacto. 
Resistencias especiales: Éstas varían su valor de resistencia dependiendo de factores externos. Por ejemplo: La luz o la temperatura. Un ejemplo: El sensor de temperatura de refrigerante del motor: Es un sensor que tiene una resistencia interna que disminuye su valor conforme va aumentando la temperatura del motor (resistencia NTC).

4. Ley de Ohm. Conceptos y aplicación práctica en la electricidad

¿Qué es la Ley de Ohm?
La ley de Ohm constituye el fundamento del cálculo de circuitos eléctricos.

Por medio de esta ley se calculan los valores de voltaje, intensidad y resistencia que hemos visto. Conociendo dos de estos tres valores fundamentales, podemos calcular el otro. Su aplicación es válida desde el circuito eléctrico más elemental al más complejo.

¿Qué es un circuito eléctrico y por qué es tan importante la Ley de Ohm?
Al cerrarse un circuito, la tensión (V) aplicada provoca la circulación de una corriente de intensidad (I) a través de la resistencia (R). Dicho así puede sonar a arameo, pero esto lo has hecho en el colegio, lo has hecho en casa, lo has hecho en el coche. Un circuito eléctrico, en su forma más básica, es esto:

Circuito eléctrico básico 
En clases a los chicos le hago la comparacion de un circuito de carreras de bici o de autos, donde tienen un inicio, una dificultad y una llegada... de la misma manera en el ciruito electrico tenemos un inicio, en la fuente... una resistencia que puede ser una lampara, un circuito que es el cable y una llegada que es la fuente.






Circuito eléctrico básico
básicamente es lo mismo que el dibujito anterior. Es un circuito eléctrico que tiene los componentes más básicos: Un generador, un dispositivo para abrir o cerrar el circuito y un consumidor eléctrico, que tiene una resistencia interna.
¿Qué pasa en todo circuito eléctrico? La frase con la que hemos empezado esta parte ya lo decía: Al cerrarse un circuito, la tensión (U) aplicada provoca la circulación de una corriente de intensidad (I) a través de la resistencia (R). Si sabes interpretar lo que estás viendo en este diagrama eléctrico, te sabes la Ley de Ohm y sabes cómo usar un multímetro, ya no habrá problema eléctrico que se te resista. Te lo aseguro.

Volvemos a nuestro símbolo mágico. Míralo, quiérelo. ¿Pero qué significa? Que estas tres magnitudes; Voltaje (V), Intensidad (I) y Resistencia (R) guardan una relación entre ellas.

Y esta relación, ¿cuál es? Te lo dice el mismo dibujito de la Ley de Ohm:

V=IxR –> Voltaje=Intensidad x Resistencia. En el símbolo: La V, que está arriba, es el resultado de la multiplicación de las dos de abajo (I y R).

I=V/R –> Intensidad=Voltaje/Resistencia. Si quieres calcular la I, abajo a la izquierda, tendrás que dividir la V, arriba, entre R, abajo a la derecha.

R=V/I –> Resistencia=Voltaje/Intensidad. Lo mismo que la intensidad pero queriendo calcular la R, en este caso.

¿Ves su funcionamiento? Pones la unidad que quieras calcular y te fijas en la posición de las otras dos. La línea horizontal entre dos unidades te indica que las tienes que dividir; y si hay una vertical las tendrás que multiplicar. Fácil.

Ejemplo de aplicación de la Ley de Ohm en electricidad
Recordemos la imagen del circuito anterior. Imaginemos que es nuestro coche. Tenemos la batería de 12V; la centralita de motor, que consume, (me lo invento y simplifico), 100Ω. ¿Qué intensidad pasa por el circuito en estas dos posibles situaciones?

Das contacto –> Circuito cerrado por el interruptor.
Recuerda a tu amigo Ohm. Quieres calcular la Intensidad (I).
¿Resultado? I=V/R –> I=12V/100Ω –> I= 0,12A.

Quitas contacto –> Circuito abierto por el interruptor:
Si hay un circuito abierto no habrá circulación de corriente. Punto y final.


Ley de Ohm – Caída de tensión


“Se entiende por caída de tensión en un componente al voltaje que aparece entre sus terminales como consecuencia de la circulación de una corriente. Representa el gasto de fuerza que implica el paso de dicha corriente eléctrica a través del componente. A esta tensión también se la denomina diferencia de potencial del componente.”

Traducido al castellano Todo componente en un circuito eléctrico, como dije antes, tiene una resistencia interna, que hace que la corriente que pase por él pierda “fuerza” eléctrica. Como siempre es mejor verlo con el ejemplo del agua:

En la imagen anterior tienes una tubería con agua, tubería que tiene siempre el mismo diámetro, excepto en los puntos R1 y R2, en los que, por tener una resistencia R1 y R2, es como si en esos puntos la cañería se hiciera más estrecha (más o menos según estas resistencias sean más o menos grandes) o, más claro todavía, que a ese agua le costase más trabajo pasar porque, por ejemplo, hubiese unos molinillos de agua que tuviese que mover. Como la fuerza con la circula el agua al principio es la misma (un voltaje V), según va pasando por esas resistencias, en R1 perderá algo de fuerza (V1) y en R2 perderá otra parte de esa fuerza (V2).

A estas pérdidas de fuerza (V1 y V2) se les llama Caída de tensión en el componente.

Ley de Ohm – Caída de tensión
¿Qué es diferencia de potencial? Básicamente es la tensión que se encuentra entre dos puntos de un circuito eléctrico. ¿Recuerdas que en el apartado del “¿Cómo se mide el voltaje?” dije que éste es la comparación entre dos puntos? Pues básicamente es eso, qué diferencia hay entre el voltaje de un punto y otro.

Las tensiones siempre se deben medir con respecto a un punto de referencia. Cuando el punto de referencia es masa/tierra (0V) (ejemplo, la carrocería del coche), quiere decir que medimos con respecto a un potencial eléctrico 0V.

Para verlo más claro vuelvo a poner la imagen de las unidades eléctricas básicas. Mira donde pone “Diferencia de potencial”:

Corriente y potencial -
Ahora fíjate en la altura del agua de los tanques A y B. ¿Cuál está más alta? ¿Cómo lo sabes? Porque las comparas entre ellas.

Es lo mismo que cuando tú mismo le dices a un posible ligue: “Si yo soy muy normal…”. Pues te falta algo. Deberías de añadir “Soy muy normal COMPARADO con…”. Ahí está la clave.

Pues con el voltaje, la altura del agua es lo mismo. Tienes que comparar, saber con qué o desde donde comparas. Tu multímetro compara. En el ejemplo de los tanques, ¿a qué altura está el agua del A? Pues depende. ¿Comparado con qué altura? ¿Desde el suelo? ¿Desde la altura del agua del tanque B?

5. Circuitos eléctricos. Conceptos, tipos y ejemplos. Simbología básica


Antes de meternos en lo que son los circuitos eléctricos y ver más ejemplos tenemos que tener muy claro qué componentes van a tener. Después veremos los tipos de circuitos y, desde el principio, aplicaremos constantemente la Ley de Ohm junto con el multímetro. De ahí que toda la teoría anterior sea básica, tiene que estar grabada a fuego en tu cerebro

5.1 Elementos básicos de un circuito eléctrico
Elementos básicos de un circuito eléctrico -
¿Cuáles son los elementos básicos de un circuito eléctrico? Básicamente los que ves en la imagen anterior: Un generador, un fusible, interruptor, receptor (o consumidor) y una línea (o cable).


Entonces, resumiendo, el circuito eléctrico más básico es el formado por un generador que produce la diferencia de potencial, un consumidor que transforma la energía eléctrica en otro tipo de energía (calorífica, mecánica, eléctrica, luminosa, etc.) y un conductor que une ambos elementos, creando el camino a la corriente eléctrica. Se pueden añadir elementos de mando como conmutadores (interruptores, relés, etc) o elementos de seguridad como fusibles (tanto a positivo como a negativo).

5.2 Simbología de los elementos más comunes en los circuitos eléctricos

Necesitamos saber cómo se dibujan, por parte de los fabricantes, los elementos más básicos de los circuitos. No voy a entrar en los detalles de cada uno, eso lo iremos viendo según avancemos, pero al menos han tenido la decencia de ponerse de acuerdo la mayoría y usar siempre los mismos tipos de símbolos (pueden variar muy ligeramente). Ahora vamos a la chicha.

Simbología de los elementos más comunes en los circuitos eléctricos

EXTRA: Pero, ¿qué es un relé?
Pues básicamente es un interruptor, quédate con esa idea, pero que en vez de darle tú con la manita lo accionas mediante corriente eléctrica. Generalmente, para lo que se usan, es para controlar circuitos de corrientes muy tochas mediante otros de corrientes más pequeñas. Físicamente un relé lo puedes identificar muy fácil (mira la imagen siguiente), pero es que también lo puedes oír. Cuando se
acciona se oye el típico “¡clack!”. Fíjate cuando accionas los intermitentes, ese ruidito metálico cada vez que se encienden proviene de un relé.



Aunque físicamente éstas son las formas más típicas en las que te los puedes encontrar también pueden verse en forma de cajas, con varios de ellos en su interior.

5.3 Tipos de circuitos eléctricos. Circuitos en serie y en paralelo.

De forma general, un circuito eléctrico puede estar en serie, en paralelo o una mezcla de ambos. Eso es lo que tienes que saber, cómo identificar si un circuito está en serie o paralelo, qué características tiene cada uno de ellos y tener claro cómo aplicarlas. Una vez tengas esto claro cualquier circuito, por muy complejo que sea, podrás seguirlo sin ningún problema.

5.3.1 Circuito en serie

¿Cuándo un circuito eléctrico se dice que está en serie? Aunque parezca obvio, se dice que un componente está en serie cuando uno de sus terminales está conectado al siguiente. Volviendo al ejemplo del agua es igual que decir que tienes una cañería sin ningún tipo de bifurcaciones. Mira el siguiente ejemplo.


5.3.2 Circuito en paralelo

Ahora viene el que genera más confusión, el circuito o los componentes en paralelo. Quédate con este concepto: Dos componentes están en paralelo cuando sus terminales de entrada o salida comparten puntos en común. Es lo mismo que decir que una tubería se bifurca. Mira el siguiente ejemplo, fíjate en los extremos de R1 y R2:

Circuito en Paralelo
¿Se ve? Mira la imagen anterior. Fíjate como los terminales de R1 y R2 (tanto los de “arriba como de abajo” comparten los mismos puntos. Para verlo más claro imagina que los cables (negro) son tuberías, y por dentro va agua (I tot). Esta agua, cuando llegue a la bifurcación de la tubería, tendrá que dividirse para ir por las dos tuberías (I1 e I2).

5.3.3 Circuito mixtos entre serie y paralelo

Ahora que ya tenemos claro los circuitos más básicos en serie y paralelo, sólo es cuestión de complicarlo todo lo que queramos. Un ejemplo de un circuito con partes en serie y otras en paralelo.


5.4 Reglas eléctricas en los distintos tipos de circuitos eléctricos

Si físicamente los circuitos pueden ser distintos (serie, paralelo, mixtos) podemos entender que el comportamiento  del voltaje, la corriente y la resistencia en cada uno de ellos se comportarán de distintas formas, ¿correcto?

Vamos a ver las diferentes propiedades de cada uno de ellos:

5.4.1 Reglas para los circuitos en serie


En esta imagen vemos varias letras: las “U”, “R” y la “A”.
Las “U”, ¿qué significa? Como vimos, voltaje. ¿Y la “A”? Corriente.
¿Las “R”? Resistencia.
¿Qué relación tienen entre sí en este tipo de circuitos en serie? Lo siguiente, al igual que la Ley de Ohm, grábatelo a fuego:
Voltaje en un circuito en serie:





¿Esto qué significa? Que los voltajes consumidos por cada consumidor (U1, U2 , … Un) se suman para dar el total que te de la fuente de alimentación (Utot). Volvemos al ejemplo del agua y la fuerza. Si el agua tiene una fuerza concreta para “hacer algo” en cada consumidor, cada consumidor cogerá parte de esa fuerza, y dejará lo que quede para el siguiente. La suma de toda la fuerza consumida por cada elemento tiene que ser, el total de la fuerza del agua.

Corriente (intensidad eléctrica) en un circuito en serie:


¿Esto qué significa? Que la corriente que circula por el circuito en serie es siempre la misma. Vuelve a imaginar que es agua. Si sólo tienes una tubería, el agua que va a circular por cada punto siempre será la misma, porque no puede irse “por otro lado”.

Resistencia en un circuito en serie:

Es lo mismo que con el caso del voltaje. Las resistencias, en un circuito en serie, se suman para dar el total.

Ejemplo de un circuito eléctrico en serie
Imagina que tienes este circuito en serie, con una alimentación de 12V y tres resistencias: La primera de 2Ω, la segunda de 4Ω y la tercera de 6Ω. ¿Podrías calcular qué intensidad pasa por el circuito y qué voltaje consume cada una de las resistencias? Este ejercicio, aunque parezca simple y sin aplicación real, es la base para poder hacer todo lo demás...

Recuerda, ¿En que se mide la Resistencia? En Ohm. Recordemos su ley:

La Ley de Ohm
Lo que quieres es calcular la intensidad, por lo que, como vimos, es:

I=V/R

Ahora vienen las dudas. ¿Qué valor tiene  V? ¿Y de R? ¡Si tengo varias! Bien, empecemos por lo fácil, el voltaje (V).

¿Qué voltaje tienes en alimentando el circuito? Mira la batería, ¿cuánto está dando? 12V. Pues ese es el voltaje del circuito, ya lo tienes.
Ésta es otra idea clave: Lo que quieres hacer en cualquier circuito eléctrico, cuando quieres calcular o medir algo, es saber lo que se llama la “Resistencia equivalente”. Pero, ¿qué es la resistencia equivalente? Básicamente es la resistencia por la que tendrías que sustituir todos los consumidores (resistencias) para que el circuito tuviese la misma resistencia.

Para entenderlo mejor: En el ejemplo anterior tienes 3 resistencias (2, 4 y 6Ω). Ahora, si tuvieras que sustituir todas por únicamente una, ¿de cuánta resistencia tendría que ser para que el circuito fuera igual? Para eso están las reglas que te he mencionado antes para los circuitos en serie. (Más tarde veremos en paralelo y mixtos)

¿Qué regla para la resistencia dijimos que se aplica a los circuitos en serie? Recordemos:


Pues ahora sólo tienes que hacer la cuenta con el número total de resistencias que tienes. Fácil:

Ya tienes el voltaje (12V) y la resistencia equivalente. Ya puedes calcular la intensidad según la ley de Ohm:

I=V/R = 12V/12Ω = 1A

Ya tienes todas las variables del circuito. Para dejarlo más claro vamos a asemejarlo al agua:

Sabes que el agua tiene una fuerza (voltios) de 12V, circula por la cañería 1A (corriente) y tienes tres molinillos (resistencias) que te van a robar parte de la fuerza de esa agua, pero, ¿cuánta cada uno? Ahí está la clave...


Pues has de hacer lo mismo, la ley de Ohm. ¿Ahora qué es lo que quieres calcular? ¿El voltaje de cada una de las resistencias? Pues aplica la fórmula a cada una y listo:

V=IxR


Ahí lo tienes, ya sabes cuánto voltaje se lleva cada resistencia, cuánta “fuerza” se lleva cada consumidor. Y mira qué curioso, ¿cuánto suman todos los voltajes? 12V, el total que te da la fuente. ¿Ves cómo todo va cuadrando?

5.4.2 Reglas para los circuitos en paralelo

Ahora vamos a ver qué reglas se aplican a los circuitos en paralelo.

Voltaje en un circuito en paralelo

¿Qué significa esto? Que cuando los componentes están en paralelo sus voltajes son siempre los mismos.

Corriente (intensidad) en un circuito en paralelo

En este caso, al contrario que en los circuitos en serie, las corrientes se suman. Recuerda las tuberías de agua, recuérdalas.

Resistencia en un circuito en paralelo
Aquí viene la parte mas dificil de calcular, pero no preocuparse, con calma todo sale, pues es fácil, te lo garantizo.


Las cuentas así pueden parecer un chorizo, y necesitas tiempo para hacerlas, pero te doy dos reglas con las que no te equivocarás:

A) Si tienes dos resistencias iguales en paralelo, la resultante será la mitad de ellas.

B) Si tienes varias resistencias en paralelo, de valores distintos, la resultante será más pequeña que la más pequeña de ellas. (aplica cuando cuando es 1 veces mayor una que la otra... o sea tiene un cero por lo menos de mas...)


También podes usar la formula mas simple pero solo es de a dos resistencias, es la que se ve allí arriba donde multiplico y divido por la suma de ambas... es mas fácil

Ejemplo de un circuito en paralelo
Vamos a poner el siguiente ejemplo. Tenemos que saber qué corriente hay en el circuito, qué voltaje consumen los consumidores y la resistencia equivalente. Es lo mismo que en el circuito en serie pero aplicando las reglas para el paralelo.

En este caso tenemos dos resistencias, una de 2Ω y otra de 4Ω, junto con una batería de 12V.


Lo primero, vamos a ver la resistencia equivalente. Antes de ponernos con fórmulas recuerda las reglas que te he comentado, en este caso la segunda:

B) Si tienes varias resistencias en paralelo, de valores distintos, la resultante será más pequeña que la más pequeña de ellas.

Entonces, sabemos que si lo calculamos con números deberíamos de obtener un valor menor que 2Ω, ¿correcto? Vamos a ver si miento o no.

Bueno...
que tal te fue?
Recuerda que no hay mejor enseñanza que la practica y en clases... así que a ponerse a medir...
saludos Profe Dany

miércoles, 27 de noviembre de 2019

Resistencia Colores y Valor Comercial

Hola amigo! 

¿COMO PUEDO SABER EL VALOR DE LAS RESISTENCIAS ELÉCTRICAS SIN MEDIRLAS?

Para eso existe lo que conocemos como el código de colores de resistencias eléctricas, cada resistencia viene con 4 o 5 bandas dibujadas y en su conjunto representan el valor en Ohms de la resistencia.

ESTA ES LA TABLA COMPLETA


COLORES,

PERO ¿QUE ES LA RESISTENCIA ELÉCTRICA?

Físicamente la resistencia eléctrica es la dificultad de moverse que tiene los electrones en un determinado material, como analogía es lo mismo que ocurre cuando apretamos la manguera de agua, lo que estamos haciendo es dificultar el paso del agua por ese medio, con lo cual aumentamos la resistencia al paso del agua.

El valor de una resistencia se calcula en Ohms, que es la relación entre el voltaje que hay entre dos terminales y la corriente que circula entre ellos, (Ley de Ohm), un valor de resistencia muy alto significa que la corriente que circula por ella va a ser muy pequeña, por otra parte podemos decir lo inverso, un valor de resistencia muy bajo significa que circulara por ella casi toda la corriente que puede entregar la fuente.

POR EJEMPLO
Supongamos que queremos encender un Led de 20mA mediante una batería de 9V , las especificaciones del Led nos dicen que si por el circulan mas de 20mA el Led se quemara, entonces tenemos que conectarle entre la batería y el led una resistencia ¿pero cual?.
Para responder a esa pregunta necesitamos conocer la ley de Ohm que nos dice V = I.R donde despejamos R y nos queda la ecuación R = V/I

R = 9V/20mA = 450 Ohm
Ahora ya sabemos que debemos colocar una resistencia de 450 Ohm para garantizar que el led no se queme, pero existe una dificultad, si vamos a una casa de electrónica y le decimos “me das una resistencia de 450 Ohm”, lo mas probable es que se nos rían en la cara por que no existe ese valor comercial de resistencia, así que debemos buscar un valor cercano (que sea mayor al que calculamos para que no se queme el led), el valor comercial mas cercano al que calculamos es de 470 Ohms.

Acá dejo una tabla con los valores comerciales de las resistencias eléctricas que se consiguen en cualquier casa de electrónica.
(el siguiente dibujo si quieres lo puedes imprimir o copias las primeras dos lineas y toda la segunda columna (10,12,15,18... hasta 82)
Los que deberíamos saber de memoria por que siempre los vamos a utilizar en casi cualquier circuito que diseñemos son los siguientes

Resistor de 1K Ohms = Marrón/Negro/Naranja
Resistor de 10K Ohms = Marrón/Negro/Amarillo
Resistor de 22K Ohms = Rojo/Rojo/Naranja
Resistor de 220 Ohms = Rojo/Rojo/Marron
Recuerda como vimos en clase, que 1k son 1000

Te dejo un vídeo que Explica muy bien lo visto y ademas algo de medición con multimetro


Para la próxima hacemos algunos ejemplos y ejercicios de códigos de colores y pasaje de unidades!
Cualquier consulta lo vemos en clases o me escribis
Saludos Profe Dany


martes, 29 de octubre de 2019

Diodos y Diodos Leds

DIODOS



Diodo: solo conducen la corriente si se conectan de una manera correcta.
Para que conduzca tiene que estar así: + ➝ -
Foto de un diodo y su símbolo.
En la imagen aparece un circuito en el que hay un diodo funcionando y uno sin funcionar. En el de arriba funciona porque conecta con el polo positivo y el de abajo no anda pues esta alrevez.

Puentes rectificadores 

Veamos alguna de las aplicaciones de los Diodos, que son los Rectificadores. Sirven para filtrar una onda Alterna y convertirla en una continua punzante... Dentro de los puentes rectificadores existen los de media y de onda completa, para lograr construirlos necesitamos ya sea 1 o 4 diodos rectificadores según el tipo de onda que se vaya a utilizar. Actualmente podemos encontrar encapsulados especiales que contienen los cuatro diodos requeridos. Tienen cuatro pines o terminales: los dos de salida de DC son marcados con + y -, los de entrada de AC están rotulados con el símbolo ~.
Recuerda... DC Continua, AC es alterna

DIODO LED

Led: (lo mismo que el diodo), emite luz cuando conduce corriente, requiere una resistencia de protección, pues como siempre decimos en clases... el diodo no regula la corriente, deja pasarla toda y si no le regulo la corriente con una resistencia ya veremos que pasa...

Foto de un led y sus partes. Quizás este año también lo viste en Ingles... bueno ya podes traducirlo


Foto del led funcionando. Tiene una resistencia porque sino explota. O si calculaste mal la resistencia y le pusiste una muy baja también explotara.

En esta foto el led explota porque la resistencia es muy baja.
Foto de led sin funcionar porque no está conectado correctamente.

Para que el led funcione tiene que estar conectado de una manera determinada si no no anda en  clases lo comparamos a la puerta de los baños, hay una para los hombres y una para mujeres, de la misma manera se usa el polo que corresponde para hacer andar el led o para que circule corriente como vimos arriba en el diodo.

Siempre la patita mas cortita es la negativa... pero si tenes un led con las patitas cortadas, guíate por el corte que tiene el led al costado.


Ten en cuenta la corriente de los leds según su color como ya vimos en clases...

 Saludos Profe Dany

Por ultimo... Te dejo, una imagen, para que veas que grande es la familia de los tipos de diodos.
Alta family