La electricidad en la PC

Escuela Técnica Nº 2 “Comandante Manuel Besares” Trayecto Técnico Profesional en Informática Profesional y Personal

Módulo: Instalación de computadoras

Prof. Berta A. Cáceres, Marta A. Ibañez, Olinda A. Iñiguez Pag. Nº 1

1. La electricidad en el PC La electricidad es lo más importante de nuestro ordenador. Sin ella nuestros equipos no

funcionarían. Es importante darle un poco de importancia y conocer que es y cómo se comporta dentro de nuestros equipos. Ver cómo podemos medir la cantidad de electricidad dentro de nuestros equipos, ya que es importante hacer notar que el paso en exceso o en defecto puede ser desastroso para nuestros equipos.

1.1 Definición de electricidad.

La electricidad es la forma de energía más usada. La electricidad enciende nuestros focos, hace funcionar nuestros electrodomésticos, mueve motores. La energía eléctrica se transforma en energía calórica, energía luminosa, energía mecánica, y otras formas de energía para ser útil. La electricidad no puede verse pero si se puede ver que hace por ejemplo cuando enciende un foco.

1.2 Estructura atómica.

La materia está formada por átomos. No puede verlos porque son muy pequeños pero puedes imaginarte como son. Los átomos están formados por PROTONES, NEUTRONES Y ELECTRONES. Los protones tiene carga eléctrica positiva (+), los electrones tiene carga eléctrica negativa (-) y los neutrones, en cambio, carecen de carga. Los protones y neutrones forman el núcleo o centro del átomo. Los electrones giran alrededor del núcleo como si fuese planetas alrededor del sol.

1.3 Electrones libres.

Si un átomo tiene un mismo número de protones que de neutrones, tiene una carga eléctrica neutra.

Cuando un electrón sale de su órbita, es llamado electrón libre. Esto significa que el átomo tiene ahora carga positiva.

Los electrones libres pueden unirse a otro átomo y hacer que el balance de su carga sea negativo.

Los átomos con la misma carga se repelen, pero los átomos con diferente carga se atraen.

+

+ +

----

----

+

+ +

----

----

----

NEUTRO

ELECTRO

PROTON




1.4 Corriente eléctrica.

Los electrones libres pueden ser atraídos por átomos donde falta un electrón. Cuando esto se ocurre continuamente, estos electrones en movimiento constituyen lo que llamamos corriente eléctrica.

1.5 Circuito eléctrico Un circuito eléctrico es el recorrido por el

cual circulan los electrones. Consta básicamente de los siguientes elementos:

1. un generador que proporciona energía eléctrica,

2. un hilo conductor, 3. un elemento de maniobra (interruptor,

pulsador, etc), 4. un receptor (bombilla, motor, timbre,

etc.).

Se denomina corriente eléctrica a la circulación de forma continua de electrones por un circuito.

1.6 Sentido de la corriente eléctrica.

Aunque en la realidad, los electrones circulan desde el polo negativo de la pila al positivo, por convenio se ha establecido el sentido contrario, desde el polo positivo al negativo.

2. Conductividad En la naturaleza hay sustancias que tienen más electrones en la banda de conducción que

otras, es más, si en un mismo material las condiciones externas cambian éste se comporta de diferentes maneras.

La propiedad que poseen algunas sustancias de tener electrones libres, en la banda de conducción, se llama conductividad. Estos materiales serán capaces, bajo la acción de fuerzas exteriores, de conducir la electricidad. Se pueden clasificar los materiales en tres grupos:

a) Conductores: estos materiales poseen un gran número de electrones en la banda de conducción, por lo tanto tienen facilidad para conducir la comente eléctrica. Buenos conductores son: la plata, el cobre, el aluminio, el estaño.

b) Aislantes: son aquellos en los cuales los electrones están fuertemente ligados a sus núcleos, siendo éstos incapaces de desplazarse por el interior material y, en consecuencia conducir. Buenos aislantes son: el aire, la porcelana, lana de vidrio, telgopor, etc.

c) Semiconductores: son sustancias que bajo condiciones normales se las podría clasificar como malos conductores, pero si se les comunica energía exterior, los electrones podrían saltar de la banda de valencia a la de conducción, convirtiéndose en un buen conductor. Ejemplos de estos son: el silicio y el germanio, entre otros.

Sentido real Sentido convencional




3. Magnitudes a) Voltaje, Tensión o Diferencia de potencial.

El voltaje: es la fuerza eléctrica que hace que los electrones libres se muevan de un átomo a otro. La unidad de medida del voltaje es el voltio (V). El voltaje o tensión se reparte entre los distintos elementos del circuito.

Podríamos decir que la tensión, diferencia de potencial o el voltaje “es la fuerza que pone en movimiento a los electrones”. Por ejemplo una pila tiene una tensión de 1.5 V y una batería de automóviles 12V

Para medir el voltaje se utiliza un aparato llamado voltímetro.

Submúltiplos más usuales del voltio:

El múltiplo más usual es el Kilovoltio. 1 KV = 1 .000 V.

El símbolo de símbolo de una fuente de tensión continua es el siguiente:

En este símbolo, el terminal o polo negativo (-) indica por donde salen los electrones, mientras que por el positivo (+) es por donde ingresan los electrones.

b) Intensidad de corriente eléctrica o corriente eléctrica

La intensidad de corriente (o corriente eléctrica) es la cantidad de electrones que atraviesa un conductor en la unidad de tiempo. Se representa por la letra I y se mide en amperios

(A). Para medir la intensidad de corriente se utiliza un aparato llamado amperímetro. Los submúltiplos más usuales del amperio son: El miliamperio (ma.) que es la milésima parte del amperio, por lo que: 1 A. = 1 .000 ma El microamperio (µA) que es la millonésima parte del amperio, por lo que: 1 A. = 1.000.000 ma.




c) Resistencia eléctrica.

La resistencia eléctrica: es la mayor o menor dificultad que opone un material al paso de la corriente eléctrica. La unidad de medida es el ohm

El símbolo de una resistencia es:

La resistencia de un conductor depende de las características del material, es decir, de su resistividad, así como de su longitud y de su sección.

R = ρ I/S

R es la resistencia y su unidad de medida es el ohmio (Ω).

ρ es la resistividad del material se expresa en Ω.

I es la longitud del material.

S es la sección del conductor.

d) Potencia

Producto de la tensión por la intensidad, se expresa en wattios (P)

4. Ley de OHM Georg Simon Ohm descubrió a principios del siglo XIX, que en los circuitos eléctricos, la

intensidad, el voltaje y la resistencia se relacionan según la ley que tiene su nombre.

I = V/R

I: representa la intensidad medida en amperios.

V: representa el voltaje medido en voltio.

R: representa la resistencia medida en ohmios.

a) Tabla de igualdades derivadas de la Ley de Ohm

b) Triangulo Nemotécnico

.E I R= (Ley de Ohm) [ ] [ ] [ ]1 1 .1VOLT AMP= Ω

EI

R= [ ]

[ ]

[ ]

11

1

VOLTAMP =

Ω

ER

I= [ ]

[ ]

[ ]

11

1

VOLT

AMPΩ =

.P E I= [ ] [ ] [ ]1 1 .1WATTIOS VOLT AMP=

V

R I




5. Tensión (corriente) continua y Tensión (corriente) alterna Cuando nos referimos a Tensión continua queremos decir que el valor de tensión no varía

a medida que va pasando el tiempo, en otras palabras si en un momento dado medimos el valor que tiene y después de un tiempo volvemos a medirlo obtendremos el mismo valor.

O sea mantiene la polaridad constante fija todo el tiempo. La corriente continua esta presente en las pilas, baterías y alimenta los equipos electrónicos.

Nota: Las fuentes de alimentación rectifican o transforma la corriente alterna en corriente continua.

Cuando nos referimos a una Tensión Alterna queremos expresar que el valor de la tensión

cambia de un instante de tiempo a otro. La Tensión Alterna tiene la capacidad de cambiar de polaridad y sentido con una

frecuencia de 50 Hz. Esto quiere decir que en un segundo cambia de sentido y polaridad 50 veces. La electricidad domiciliaria es de corriente alterna. No hablamos de polaridad positiva (+)

o negativa (-) en la corriente alterna sino de fase y neutro. Fase: es la que presenta la variación de polaridad. Neutro: se trata de una tierra artificial que actúa con polaridad inversa a la que presenta la

fase.

Veremos dos tipos de tensión alterna: - Tensión triangular

- Tensión senoidal

Analicemos el comportamiento de un caso particular de tensión alterna (senoidal). En un momento dado la tensión tiene un valor cero, luego comienza a crecer hasta llegar a un máximo, en ese momento comienza a decrecer hasta llegar a cero. Cuando llega a cero vemos que la tensión se hace negativa. Pero:

¿Qué significa una tensión negativa?.

Que la tensión sea negativa, implica un cambio de polaridad de la tensión, es decir el polo positivo pasa ser negativo y viceversa.

En la figura siguiente podemos observar que el cambio de polaridad, trae como consecuencia un cambio es el sentido de la circulación de la corriente.




El ejemplo más cercano de tensión alterna es la del tomacorriente de nuestros hogares. Hablando de la tensión que proporcionan los tomacorriente, la gran mayoría de las personas han

escuchado que ésta es de 220V(voltios). Pero: ¿qué valor es este?. ¿Será el valor máximo?. Los 220V se denomina valor eficaz, éste es el valor máximo dividido 2. El valor eficaz, aunque a simple vista parezca lo contrario, es mucho más práctico de utilizar que el valor máximo.

1. Componentes eléctricos

Los componentes electrónicos se dividen en componentes pasivos y componentes activos o semiconductores.

Dentro de los componentes pasivos tenemos: • Resistencia o resistores, • Capacitor de cerámica, Capacitor electrolítico (Condensador) • Transformadores

Dentro de los activos tenemos: • LED y diodos, • Transistores • Circuitos integrados.

7.1 Resistencias o Resistores. Se trata de un componente creado para ofrecer una cierta resistencia al paso de la corriente, sus valores están dados en Ohmios, según un Código de colores. Según su constitución distinguimos resistores de alambre y resistores de carbón.

El valor de los resistores se puede identificar por los colores de las 4 bandas que rodean al componente, una de ellas es llamada tolerancia, es algo así como... el error de fabricación, esta banda puede ser dorada o plateada, se utilizará la dorada.

La pregunta es, ¿Cómo se leen las otras tres...?

Lo describiré con un ejemplo:




- La primer banda es el primer dígito y es café=1 - La segunda es el segundo dígito negra=0 - La tercera es la cantidad de ceros roja=dos ceros.

Entonces su valor será: 1000 ohm o sea 1 kilo o 1k, si tendría 1000000, seria 1 Mega o 1M. Fácil, ¿no? Es decir que para una resistencia de 70 ohm sus colores deberían ser violeta, negro y negro. Existen casos en los cuales necesitamos un resistor de un valor determinado y no disponemos de él, la solución es combinar o unir resistores de otros valores de tal modo de obtener el que estamos buscando.

7.1.1 Tabla de código de color

COLOR 1º CIFRA 2º CIFRA MULTIPLICADOR TOLERANCIA

Negro 0 0 0

Marrón 1 1 X 10

Rojo 2 2 X 100

Naranja 3 3 X 1000

Amarillo 4 4 X 10000

Verde 5 5 X 100000

Azul 6 6 X 1000000

Violeta 7 7

Gris 8 8

Blanco 9 9

Oro X 0,1 +/- 5 %

Plata X 0,001 +/- 10 %

Sin color +/- 20 %

7.1.2 Resistencia en Serie y en Paralelo

Combinación de Resistencias

La unión de resistencias la podemos hacer de dos maneras, ya sea en un circuito en serie o en paralelo.

Resistencias en Serie:

En un circuito en serie las resistencias se colocan una seguida de la otra de tal modo que la corriente deberá fluir primero por una de ellas para llegar a la siguiente, esto implica que el valor de la resistencia total del circuito sea la suma de todas ellas.




Resistencias en Paralelo:

En un circuito en paralelo las resistencias se colocan según se indica en el siguiente grafico, de esta manera la corriente eléctrica llega a todas las resistencias a la vez, aunque la intensidad de la corriente es mayor por el resistor de menor valor. En este caso la resistencia total del circuito la puedes obtener utilizando la ecuación que se muestra en el grafico...

Circuitos Combinados.

Hay casos en que se combinan resistencias en serie y en paralelo a la vez, estos son llamados circuitos combinados, y para obtener el valor total de la resistencia se resuelve separándolos en mallas. Observa el siguiente circuito...

Podemos comenzar por los circuitos más sencillos como resolver R 1-2, que representa la resistencia total entre R1 y R2, como están en paralelo...

En estos momentos tenemos resueltos R1 y R2 y el circuito nos queda como se ve a continuación...

Combinando el resultado anterior con R3 y teniendo en cuenta que se trata de un circuito en serie...

... y el circuito nos va quedando más pequeño, algo así:




Nuevamente tenemos un circuito en serie entre R4 y R5, entonces...

De tal modo que la suprimimos y la reemplazamos por R 4-5.

Te habrás dado cuenta que cada vez la malla de nuestro circuito se va reduciendo, sucede que es una forma sencilla resolverlo por pasos, con la práctica no necesitaras hacerlo ya que puedes resolverlo mentalmente. Pero continuemos..., Ahora resolvemos el circuito en paralelo para obtener R1...5.

Finalmente obtuvimos el circuito más sencillo de todos y es un circuito en serie el cual nos da la resistencia total...

... y el cálculo final sería como sigue:

7.2 a Capacitor de cerámica. Estos son componentes que pueden almacenar pequeñas cargas eléctricas, su valor se expresa en picofaradios o nanofaradios, según un código establecido, no distingue sus terminales por lo que no interesa de qué lado se conectan.




Código de valores para Capacitores cerámicos

En algunos casos el valor esta dado por tres números...

1º número = 1º guarismo de la capacidad.

2º número = 2º guarismo de la capacidad.

3º número = multiplicador (número de ceros) La especificación se realiza en picofarads. Ejemplo: 104 = 100.000 = 100.000 picofarad ó = 100 nanofarads

7.2 b Condensador ó Capacitor electrolítico. Estos almacenan más energía que los anteriores, eso sí, se debe respetar la polaridad de sus terminales. El más corto es el negativo. o bien, podrás identificarlo por el signo en el cuerpo de componente.

Son capacitores que logran grandes capacidades en tamaños reducidos. Esto se debe a que presenta una construcción con una sustancia química como dieléctrico, en vez de poliéster o cerámica. Eso produce que este tipo de capacitor tenga polaridad. Su desventaja es que son extremadamente variables con el tiempo y la temperatura, y su costo es relativamente alto a altas capacidades o altas aislaciones. Su uso se centra generalmente en filtros de fuente y salida de audio de amplificadores.

Electrolíticos bipolares. También existen electrolíticos bipolares, que no tienen polaridad y son de gran utilidad en filtros para altavoces porque la señal es alterna y uno normal no funcionaría. Además tienen una gran capacidad a un volumen y precio muy reducido.




7.2 c Poliéster: Son condensadores muy grandes en función de su capacidad, pero son muy estables con el tiempo y la temperatura. Permiten obtener aislaciones muy altas (comercialmente los hay hasta de 630 volts). Generalmente se utilizan como base de tiempo en osciladores que requieran mucha estabilidad. En cuestiones de audio, presentan mejor sonido que los cerámicos.

7.2 d Tantalio: Es parecido al electrolítico en el hecho de que permite obtener altas capacidades en pequeños tamaños, pero son más estables que los anteriores con respecto a la temperatura y el transcurso del tiempo. También presentan polaridad. Se utilizan sobre todo en audio.




En la siguiente tabla se pueden observar las características destacadas de los capacitores más empleados:

Tipo Formato Valores típicos Tensión máx Observaciones Aplicaciones

Cerámicos

100pF a 10nF

25V a 3kV

no polarizados; reducido tamaño pero amplias tolerancias

en filtros, osciladores, acoplamientos de circuitos

Película:

Poliéster, Poliestireno,

Policarbonato, Polipropileno

10nF a 47uF

25 a 2000V

no polarizados; resistente a la humedad; reducido tamaño, pérdidas (salvo

poliéster) y distorsión

en circuitos de audio y propósito general, osciladores, integradores, sintonizadores

Electrolítico de aluminio

1uF a 10mF

5 a 450V

polarizados o no; de gran rendimiento volumétrico, pero también de grandes tolerancias y pérdidas; vida útil desde 1000 hs (se deterioran aunque no se

usen)

fuentes de alimentacion de cc, filtros, bloqueo de cc

Electrolítico de tantalio

47nF a 1.2mF

3 a 450V

radiales o axiales; polarizados o no; de tipo: gota, rectangular, o tubular; de gran rendimiento volumétrico; menor corriente

de fuga, más caro y menor rango de valores que los electrolíticos de aluminio

fuentes de alimentación de cc, filtros, aplicaciones generales

Chip

10pF a 10uF

6 a 16V polarizados o no aplicaciones generales

Ajustables o trimmers

1pF a 500pF

5 a 100V

no polarizados; de aire, mica, cerámica, vidrio, cuarzo y plástico

circuitos sintonizadores y filtros




7.3 Transformadores (bobinado): es un accesorio, que sólo es un bobinado de cobre, que nos permite disminuir la tensión, en nuestro caso de 220 Volt a 5V, 12V, 24V, etc.

La bobina es un arrollado de alambre de cobre sobre un núcleo, que puede ser de aire (sin núcleo), de ferrite, hierro, silicio, etc.

Con la corriente continua funciona como un conductor, oponiendo una resistencia que depende de la resistencia total del alambre bobinado. En alterna, en cambio, tiene la propiedad de aumentar su reactancia a medida que aumenta la frecuencia. Es a la inversa del capacitor. Combinado con el capacitor se pueden obtener circuitos resonantes, en los cuales la resonancia se produce cuando coinciden las frecuencias de corte de ambos elementos.

7.3 a Tipos de bobinas

Las bobinas más comunes son las detalladas a continuación: Con núcleo de hierro: Este tipo está hecho con un bobinado de alambre de cobre sobre un soporte de hierro dulce. Este tipo de bobinas solo son apropiadas para aplicaciones de electroimán, donde la corriente a través del bobinado induce un efecto de imantación temporal sobre el hierro.




Con núcleo de aire: La bobina esta arrollada en el aire, o sea, que no lleva núcleo. La inductancia de este tipo de bobinas es muy baja, pero tiene la ventaja de que son muy apropiadas para trabajar en altas frecuencias.

Con núcleo de ferrite: Este material está hecho con hierro, carbono y otros metales, produciendo una barra a partir de un granulado muy fino de estos elementos. Se utilizan mucho en receptores de radio. Este núcleo permite aumentar la inductancia de la bobina, y son apropiados para altas frecuencias.

Con núcleo laminado: Este núcleo está compuesto por delgadas chapas de silicio, que se entrelazan formando un núcleo compacto. Permite manejar elevadas potencias, y disminuye las pérdidas y el calentamiento.

Una aplicación típica de las bobinas es el transformador. Es un dispositivo que consta básicamente de un bobinado primario, al cual se le aplica una tensión alterna, y uno secundario, del cual se extrae otra tensión mediante la inducción magnética del núcleo. Esta tensión depende de la relación de espiras entre los bobinados.




7.4 LED. (Diodo Emisor de Luz), los hay rojos, verdes, azules, amarillos, también infrarrojos, láser y otros. Sus terminales son ánodo (terminal largo) y cátodo (terminal corto). 7.5 Transistores. Básicamente un transistor puede controlar una corriente muy grande a partir de una muy pequeña. Muy común en los amplificadores de audio. En general son del tipo NPN y PNP, ¿qué es eso? No desesperes que pronto se aclararán tus dudas. Sus terminales son: Colector, Base y Emisor.

7.6 Circuitos Integrados (IC). Un Circuito Integrado (IC) contiene en su interior una gran variedad de componentes en miniatura. Según el IC. de que se trate tendrá distintas funciones o aplicaciones, pueden ser amplificadores, contadores, multiplexores, codificadores, flip-flop, etc. Sus terminales se cuentan en sentido opuesto al giro de las agujas del reloj tomando un punto de referencia.

8. Conociendo los componentes Los componentes a los que dedicaremos nuestra atención serán principalmente aquéllos

relacionados con el manejo de la corriente, que generalmente son los que con mayor frecuencia se dañan a raíz de su actividad. En este rubro entran los transistores, capacitores, resistencias, diodos, relays, fusibles, transformadores y algunos circuitos integrados.

Por lo general, la mayoría de los periféricos que rodean a la PC son controlados por un microchip propio programado para tal propósito. Eso permitió el gran ahorro de espacio que significa comprimir millones de transistores en tan sólo un par de milímetros cuadrados. Pero su función suele ser tan específica que resulta casi im- posible analizar su funcionamiento sin recurrir a un manual que nos informe del papel que cumple cada una de sus cientos de patas. Antes de continuar, tengamos presentes las herramientas útiles para analizar y reparar componentes básicos:

• Destornilladores • Alambre de estaño • Tester • Extractor de estaño • Soldador de punta cerámica • Pinzas de punta fina




8.1 Componentes convencionales

A continuación vemos una fuente de alimentación de una impresora Epson. Podemos apreciar el aspecto de la mayoría de los componentes tradicionales:

8.2 Componentes de superficie

El disco duro es uno de los tantos periféricos que sacan provecho de los componentes de superficie; aquí podemos observarlos sobre una placa controladora:

1 - Bobina 2- Fusible 3- Transformador

4-Capacitor

5-Electrolítico

6- Resistencia

7- Capacitor

8- Diodos 9- Transistores

1.Resistencias.

2.Diodo.

3.Transistor regulador.

4.Diodo rectificador.

4.Transistores estándar.

6.Microchip estándar.

7.Microchip de superficie.




9. Tester o Multimetro

El tester es un instrumento de medición. Con él podemos medir tensión corriente y resistencia entre otras.

Existen instrumentos que tienen la capacidad de realizar otros tipos de mediciones, tales como: temperatura frecuencia. etc.

En el mercado encontramos dos tipos de tester: el analógico y el digital. Nosotros basaremos nuestro estudio en el tester digital ya que es el más fácil de utilizar. En este modulo sólo aprenderemos a utilizar las funciones necesarias para reparar una computadora.

Uso del tester

El tester posee una perilla que nos permite seleccionar el tipo de medición que querernos realizar. Podemos dividir a éste en cinco zonas principales:

ACV: tensión alterna. DCV: tensión continua. Q: resistencia. 0FF: apagado. DCA: corriente continua. Esta zona no tiene aplicación en nuestra área.

9.1 Diferentes Escalas

En cada zona del tester encontramos diferentes escalas. Veamos la zona que nos permite medir tensión continua (DCV). En ella encontramos los siguientes valores: 1000V, 200V, 20V, 2000mV y 200mV, que son los máximos valores que podemos medir si colocamos la perrilla sobre ellos. Si tenemos que medir una batería común de 9V, debemos elegir una escala que sea mayor y que esté lo más cercana posible a este valor, por lo tanto la perrilla del tester se debe posicionar en la zona DCV en el valor 20V.




En la figura del tester, podemos observar, que existen tres clavijas para conectar las puntas de medición:

- Clavija de corriente hasta l0 A: en él conectamos la punta de color rojo, solo para medir corriente hasta 10 A. Esta clavija no la utilizaremos nunca.

- Clavija de V, Ohms, A: aquí conectamos la punta de color rojo, cuando queremos medir tensión, resistencia o corriente.

- Clavija de masa: en él, se conecta la punta de color negro.

Cuanto más cerca se seleccione la escala respecto medir, más precisa será la medición.

Si no conocemos el valor a medir, para no correr con el riesgo de quemar el tester, debemos elegir la escala máxima y realizar la medición. Luego, si esta escala es grande o no nos permite obtener la precisión deseada, elegiremos otra menor y así sucesivamente.

Si utilizamos diferentes escalas para medir una tensión continua de 12,23V, obtendremos:

El 1 que leemos en la escala de 2000mV, indica que se fue de rango, es decir que el valor que estamos midiendo es mayor al máximo permitido en dicha escala. Debemos prestar mucha atención de no sobrepasar. el valor máximo, ya que de lo contrario corremos el riesgo de arruinar el instrumento.

9.2 Medición de tensión

Para realizar la medición debemos someter al tester a la misma tensión que queremos medir, por lo tanto concluimos que el tester debe estar en paralelo con el elemento (resistencia, pila, etc.).

1. Colocar las puntas: la de color negro en la clavija de masa y la de color rojo en la de tensión (V).

2. Seleccionar la zona DCV (tensión continua) o ACV (tensión alterna) y la escala con la perrilla selectora.

3. Conectar las puntas en paralelo con el elemento. En este punto debemos tener en cuenta si la tensión a medir es continua o altema

Si es continua debemos conectar la punta de color rojo en el terminal positivo y la punta de color negro en el negativo, de lo contrario obtendremos un valor negativo.

Este valor negativo indica que los polos reales (+ y -) son opuestos a la posición de nuestras puntas.

Advertencia: los tester analógicos, poseen una aguja para indicar la medición, si en estos tester se invirtieran la puntas, la aguja tenderla a girar para el lado contrario a las agujas de un reloj, arruinando al instrumento.

- En el caso de la tensión alterna, es indiferente como se coloquen las puntas ya que medimos su valor eficaz.




9.3 ¿Cómo analizarlos?

Existen dos formas de verificar el correcto funcionamiento de un componente. Una es aislarlo de la placa (desoldar cada una de sus patas) y analizarlo con los distintos métodos aplicables de acuerdo con el tipo. La otra es corroborar su función dentro del circuito y asegurarnos de que la esté cumpliendo sin inconvenientes. La primera es la ideal para aquellos principiantes que comienzan a dar sus primeros pasos en el campo de las reparaciones. La segunda es más aplicable para quienes ya tienen ciertos conocimientos adquiridos, y son capaces de interpretar el esquema de funcionamiento de un circuito electrónico.

Analizando componentes básicos

• Resistencias: el problema que puede surgir es que se encuentre abierta (no deja pasar nada de corriente) o en cortocircuito (deja pasar toda la corriente). Si con el ohmetro en todas las escalas, la aguja no se mueve, estamos ante el primer caso. Si en la misma situación la aguja siempre marca el máximo, es lo segundo. Si marca un nivel aproximado al del valor original de la resistencia, ésta se encuentra en perfectas condiciones.

• Diodos: dejan pasar la corriente en un solo sentido. Por lo tanto, el tester debe- ría mover la aguja sólo cuando el terminal positivo (rojo) se encuentra en la pata marcada. Si en ambas posiciones marca, está en corto. Si, por el contrario, nunca marca nada, está abierto.

• Capacitores electrolíticos: tienen la capacidad de cargarse de corriente para luego liberarla. Entonces, al tocar las patas con los terminales del tester, debería re- flejar continuidad durante un lapso de tiempo y luego caer. Cualquier alteración en este comportamiento demuestra una deficiencia en el mismo. Para que el pro- cedimiento sea correcto, debemos respetar la marca de positivo y negativo que posee el capacitor.

• Bobinas y transformadores: no son más que hilos de cobre envueltos sobre un nú- cleo. Su verificación será, por lo tanto, igual al de las resistencias. Cabe la posibilidad de que este bobinado se encuentre cortado, caso en el cual no marcará nada de continuidad, o que en algún punto esté cortocircuitado, en el que marcará a tope.

• Transistores: llegamos al elemento más difícil de revisar. Posee tres patas (emisor, base y colector) que suelen estar identificadas con las letras E, B y C en la misma plaqueta donde están soldadas. Si deseamos verificar la característica de un transistor, basta con usar un tester en la función de ohmetro y colocar el terminal positivo en la base, y el negativo, en el emisor. Si de esa manera tenemos conduc- ción, y no a la inversa, nos encontramos ante la presencia de un transistor NPN. Si, en cambio, la conducción se da con el terminal positivo puesto en el emisor, estamos ante un transistor PNP. Con respecto al colector, también debería darse conductividad en sólo uno de los sentidos, y no debería marcar nada entre emisor y colector, sea como fuere que dispongamos las terminales del tester. En la siguiente figura se puede apreciar esto de forma clara:




Aquí podemos observar el comportamiento de un tester estándar en su función de ohmetro durante la verificación de distintos componentes.

9.4 Reemplazos

Éste es un punto en el que tenemos que prestar especial atención, ya que no todos los componentes son exactos en su diseño y funcionamiento. Si se daña un transistor, por ejemplo, no podemos reemplazarlo por cualquier otro. El suplente debe cumplir con las mismas condiciones de estructura y funcionamiento. Para esto hay un código que identifica a cada producto, el cual informa de sus características. No vamos a ahondar mucho en el tema ya que, como mencionamos antes, no es nuestra intención hacer de este manual un tratado de electrónica. Pero vale la aclaración de que ese código es fundamental para que el comercio al que acudamos en busca del repuesto pueda determinar su función. Otro aspecto muy importante que nunca debemos olvidar es el que respecta a la polaridad de los componentes. Ya vimos que muchos de éstos se disponen en la plaqueta respetando el sentido en que la corriente circulará por su interior. Si esa posición original no es respetada por el reemplazo, podemos provocar no sólo la rotura del nuevo componente, sino también daños importantes en otros sectores que hasta el momento no presentaban problema alguno. En estos casos se recomienda que, usando una fibra indeleble, marquemos la concordancia de cada pata con respecto a la plaqueta a modo de recordatorio. La mayoría de los componentes electrónicos posee un código impreso en su cápsula, el cual informa de sus características al encargado de reemplazarlo. En caso de que no sepamos interpretarlo,




bastará con anotarlo y solicitar al encargado de nuestro comercio de electrónica amigo que nos investigue la posibilidad de encontrar un equivalente. Con respecto a las resistencias, este paso se complica un poco. Ellas se diferencian de acuerdo con el nivel de resistencia que ofrecen al paso de la corriente, expresado en ohms. La gran mayoría de las resistencias cuenta con una serie de barras de colores impresas alrededor de la cápsula, tres en un extremo y una solita- ria en el otro. Los colores de las tres primeras representan el valor de la resistencia, y el color que resta, su tolerancia. Si no podemos extraer el componente para llevar- lo al vendedor para que determine su valor, podemos recurrir a sitios web como www.elosiodelosantos.com/resistencias.html.

10. Normas y reglas de seguridad eléctrica

Cualquier conocimiento de un sistema eléctrico es incompleto si se desconocen los peligros físicos

que el mismo puede representar para las personas y las instalaciones.

La energía eléctrica es muy útil y fácil de manipular, pero también es peligrosa y potencialmente letal.

La mayoría de los accidentes de origen eléctrico es por imprudencia o ignorancia de las reglas de

seguridad elementales

Una persona recibe una descarga eléctrica cuando se convierten le eslabón que cierra un circuito

eléctricamente vivo. Esto puede suceder por ejemplo, cuando toca los polos positivo y negativo de

una fuente DC, el vivo y el neutro de la línea de nuestros hogares, el vivo y cualquier elemento

conductor que permita el paso de la corriente. Este tipo de situaciones se pueden prevenir adoptando,

entre otras, las siguientes medidas de seguridad:

- Nunca trabaje sobre dispositivos energizados, ni asuma a priori que están desconectados. Si necesita trabajar sobre un circuito energizado, utilice siempre herramientas de mango aislado, así como equipos de protección apropiados al ambiente eléctrico en el cual está trabajando. - El calzado que usted use, debe garantizar que sus pies queden perfectamente aislados del piso. No trabaje en zonas húmedas o mientras usted mismo o su ropa estén húmedos. La humedad reduce la resistencia de la piel y favorece la circulación de corriente eléctrica.




11. Sistema Numérico Binario La electrónica digital hace un uso extenso del sistema de numeración binario. Este

sistema es útil en electrónica porque sólo utiliza dos dígitos, 1 y 0. Los dígitos binarios se emplean para representar los dos niveles de voltaje usados en la electrónica digital, ALTO o BAJO. En la mayoría de los sistemas digitales el nivel de voltaje alto está representado por el 1, mientras que el nivel de voltaje bajo o cero voltaje lo está por el 0. El 1 representa el estado de ENCENDIDO de un interruptor o de una luz, mientras que el estado APAGADO está representado por un 0. Por otra parte, antes de manipular con un computadora digital un número decimal como 32 es necesario convertirlo primero en binario, y representarlo mediante unos y ceros.

El sistema con el que las personas están más familiarizadas es el sistema decimal, ya que es el que utilizan cotidianamente. Por tanto, primero se examinarán las características de este sistema de numeración para luego compararlas con las del sistema binario. En el sistema decimal se trabaja con diez dígitos diferentes, del cero al nueve. Estos dígitos hacen que el sistema decimal sea un sistema de base 10. En el sistema binario se trabaja con dos dígitos diferentes, O y 1, con lo que el sistema es de base dos.

Para contar en el sistema decimal se comienza en la primera columna o lugar decimal con un 0, y se prosigue hasta 9. Una vez que el primer lugar está lleno, se pone un cero en dicha columna y se suma uno a la siguiente (a la izquierda). Después del 9 sigue el diez. Con esto la primera columna puede volver a llenarse. Después del 10 vienen el 11, 12, 13, etc. cuando la primera columna se llena otra vez, se vuelve a hacer cero y se suma uno a la siguiente columna de la izquierda. Después del 99 sigue el 100.

Para contar en binario se comienza en la primer columna, o posición binaria, con 0 y se cuenta hasta 1. La primera columna se llena y se hace entonces 0, sumando 1 a la siguiente columna de la izquierda. Después del 0 habrá un 1, es decir 10. Con esto, la primera columna puede volver a llenarse otra vez. Después de 10 sigue el 11. Las dos columnas están llenas. Se hacen cero ambas y se suma 1 a la siguiente posición binaria a la izquierda. Después del 11 sigue el 100. Ahora la primera columna puede volver a llenarse otra vez. Después del l00 siguen 101, 110, 111, 1000, 1001, 1010, 1011, 1100. 1101, y así sucesivamente. Entonces para contar en binario se tiene:

0 1 la primera columna está llena. 10 se pone un cero y se suma un uno a la segunda columna. 11 las dos primeras columnas están llenas. 100 se ponen ceros y se suma uno a la tercera columna. 101 110 111 las tres primeras columnas están llenas. 1000 se ponen ceros y se suma uno a la cuarta columna. 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 las cuatro primeras columnas están llenas. La palabra bit es una contracción de las palabras en ingles binary digit (dígito binario).

Cada posición de un número binario se conoce como bit. El número binario 10110 es un número de cinco bits.

Con el uso de tres bits se puede contar en binario hasta 111, o 7 en decimal. Si se

incluye el 000, entonces se tienen ocho combinaciones diferentes. En general, con N bits se puede




contar hasta 2 N - 1 para un total de 2 N números distintos. Cuenta máxima = 2 - 1, donde N es el número de bits.

Número de combinaciones = 2^N, donde N es el número de bits.

12. Código de caracteres ASCII

Un carácter es un número, una letra, un espacio en blanco, o un símbolo (", @, &, $, >) entre otros. El término ASCII significa American Standard Code for Internation lnterchange, código estándar estadounidense para intercambio de información El código ASCII permite asignar a todas las combinaciones de ocho ceros y unos un carácter especifico, es decir cada carácter está compuesto por ocho bits. Con este código podemos representar 256 caracteres, ya que 2^N = 2^8 256. Recuerde que los sistemas electrónicos digitales no son capaces de manejar internamente un carácter, pero si una combinación de ceros y unos. Si utilizamos una computadora para escribir un libro, todos los caracteres correspondientes a él serán interpretados por la computadora como combinaciones de ocho ceros y unos. Ahora bien, si quisiéramos saber el tamaño del libro en bits, llegaríamos a la conclusión que el bits no es una unidad de medida práctica, ya que nos quedaría un tamaño representado en un número muy grande. La solución a este tipo de problemas fue crear una serie de quivalencias, ellas son:

8 bits 1 carácter 1 B (Byte) 1024 B = 1 KB (K Byte) 1024 KB = 1 MB (Mega Byte) 1024 MB = 1 GB (Giga Byte)

Tabla de Códigos de caracteres ASCII Básicamente se dividen en tres partes: Del 0 al 31: caracteres de control. Del 32 al 127: caracteres del teclado. Del 128 al 255: caracteres extendidos. Los caracteres del 0 al 127 son los denominados caracteres ASCII estándar A continuación se presenta una lista con los códigos ASCII, correspondiente a la tabla de códigos 437 (Internacional).




13. Sistema Numérico Hexadecimal Otro modo de manejar números binarios es con el uso del sistema de numeración hexadecimal. Este sistema es de base 16, lo que significa que para cada columna es posible escoger uno de entre 16 dígitos. Éstos son O, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E y F. Para contar en el sistema hexadecimal se inicia en la primera columna a la izquierda del punto hexadecimal y se cuenta desde O hasta F. Una vez que se llena la primera columna, se pone en cero a ella y se suma uno a la segunda columna. Después del 18, 19, lA, 1B, 1C, 1D, lE, lF siguen el 20, 21, y así sucesivamente. Después del 9FFF sigue el A000, etc. Al comparar los números decimal, binario, hexadecimal se tiene:

Señales analógicas y digitales Las señales analógicas están compuestas por valores continuos, sin presentar saltos entre sus valores. En cambio una señal digital está compuesta por valores discretos, produciéndose saltos entre los valores de la señal.

La electricidad en la PC

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