Practica Fisica Numero 6
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8/16/2019 Practica Fisica Numero 6
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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA YELÉCTRICA
INGENIERÍA EN SISTEMAS AUTOMOTRICES
MATERIA:
Laboratorio de Electricidad !a"#eti$!o
PRO%ESOR:
Ace&edo C'(&e) L*i$ Ar!a#do
ALUMNO:
L*i$ Da&id Salcedo +i!e#e)
O!ar Roble$ Ca!,*)a#o
Ca$tro Morale$ Dere-
+e$*$ G*iller!o .()/*e) Gala#
Practica No0 1
Dia"ra!a$ El2ctrico$
GRUPO:
3SM3
%EC4A:
3567863791
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Diagramas Eléctricos
Objetivos:
Al término de esta práctica, el alumno:
Comprenderá la importancia de asociar el símbolo con el componente
eléctrico de interpretar los diagramas eléctricos para su montaje. Identificara algunas de las características básicas de componentes
eléctricos que se emplean en los circuitos.
Introducción.
a formaci!n de "ábitos # destre$as en el trabajo con circuitos # diagramas
eléctricos en un proceso largo # complejo. Es err!neo suponer que este proceso
se desarrolla espontáneamente # que termina una %e$ que los alumnos se
familiari$an con los símbolos &signos gráficos' con%encionales de los elementosque aparecen en los circuitos eléctricos. os símbolos en los diagramas eléctricos
reflejen las principales características de los elementos que los integran. (nidos
de manera definida, e)presan los principios de estructuraci!n # funcionamiento de
los circuitos eléctricos que ocupan un alto lugar en el estudio del curso de física.
*or eso, la asimilaci!n de los "ábitos elementales para identificar # reproducir los
circuitos eléctricos constitu#e un elemento necesario de adiestramiento.
Diagramas eléctricos
os diagramas eléctricos se utili$an para registrar la configuraci!n de los
componentes eléctricos que constitu#en un circuito eléctrico o un instrumento. Aun
cuando los esbo$os de los componentes, alambres, interruptores, etc., pueden
elaborarse de tal forma que presentan la apariencia que tiene el circuito en la
mesa de trabajo, dic"a representaci!n normalmente no es mu# satisfactoria. El
tiempo que se requiere para dibujar esbo$os es relati%amente largo # las
ilustraciones que se obtienen no son patrones generales esto puede traer
confusi!n o ambig+edad en la interpretaci!n'.
os diagramas utili$ados para representar circuitos electr!nicos superan
estas limitaciones por medio de la utili$aci!n de una taquigrafía eléctrica. Es decir,
con can cada tipo de diagrama se asocia un conjunto de símbolos fáciles de
dibujar # unas reglas para su uso. (tili$ando estos diagramas, puede identificarse
rápida # fácilmente toda la informaci!n necesaria acerca del circuito.
Cuando el lector de los diagramas electr!nicos conoce el significado de los
símbolos, puede comprender clara # rápidamente toda la informaci!n contenida en
ellos.
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os tipos de diagramas eléctricos más comnmente utili$ados son los siguientes:
-. Circuitos o diagramas esquemáticos. Diagramas de circuito equi%alente/. Diagramas de bloques0. Diagrama pictográfico
En casi todos los diagramas de los circuitos se asume que los conductores
&alambres' # las cone)iones no influ#en en el comportamiento del circuito, e)cepto
para transportar la corriente eléctrica. En otras palabras, se considera que son
conductores perfectos. En la realidad, los conductores # las cone)iones poseen
resistencia eléctrica, pero su %alor normalmente es más bajo que la de los otros
elementos del circuito #, por consiguiente, puede despreciarse sin introducir un
error significati%o.
Diagramas esquemáticos de circuitos eléctricos.
El diagrama esquemático presenta informaci!n sobre la operaci!n eléctrica del
circuito o instrumento. 1e e)clu#e toda informaci!n no eléctrica, tal como la
relati%a a cajas e)ternas, soportes mecánicos, bornes, etc.
os diagramas se utili$an para construir una réplica de los circuitos reales # para
a#udar a locali$ar falla o mal funcionamiento en ellos. En circuitos complejos,
pueden utili$arse para rastrear una se2al atra%es! de todo un circuito. 1in esta
clase de mapa, normalmente toma muc"o más tiempo seguir complicadas
cone)iones # combinaciones de elementos cuando se buscan las causa de una
falla.
En un diagrama esquemático, cada elemento del circuito real se representa por
medio de un símbolo. De ser necesario, el %alor # tipo de cada componente del
circuito también se inclu#e en el diagrama. *or consiguiente, una de las cla%es
para comprender un esquema de circuito es el conocimiento del significado de
cada uno de los símbolos que lo integran.
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os símbolos normalmente se dibujan de forma que "agan pensar en los
componentes de una manera funcional. *ero el diagrama no muestra ni contieneinformaci!n específica acerca de d!nde # c!mo están locali$ados los elementos
en su presentaci!n real. *or ejemplo, las resistencias # condensadores de un
circuito de amplificaci!n se muestran en un diagrama de circuito de tal forma que
sea fácil %isuali$ar su funci!n. Cuando se mera en el circuito real, pueden
"allárseles colocados en diferentes sitios, de acurdo con las facilidades de espacio
que e)istan en el ensamblaje del equipo.
Cuando se lee un diagrama esquemático de un circuito eléctrico, se comien$a
generalmente desde su esquina superior i$quierda. Esta parte normalmente
contiene el punto de entrada al dispositi%o que se describe. Desde este punto deentrada, se lee el diagrama de i$quierda a derec"a. *ara cada bloque de
elementos, lo mejor para su comprensi!n es formarse un idea mental de como
alteran estos las se2ales o magnitudes eléctricas. a se2al alterada se utili$a
después como la entrada al siguiente bloque. Continuando con este
3procedimiento "asta alcan$ar las terminales de salida, pueden lograrse una idea
basada en la operaci!n eléctrica del instrumento que el diagrama representa.
Diagramas de circuito equi%alente.
El diagrama de circuito equi%alente está mu# relacionado con la idea del modelo
del circuito. El modelo de un circuito real es un modelo matemático que se
apro)ima al %erdadero comportamiento del circuito real. El diagrama del circuito
equi%alente se obtiene reempla$ando los símbolos de cada componente del
diagrama esquemático por su circuito equi%alente.
as ecuaciones que gobiernan el comportamiento de un circuito pueden escribirse
a partir de un circuito equi%alente, puesto que esto se encuentra constituido por
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elementos básicos, los cuales obedecen a reacciones matemáticas específicas.
En esta forma, el diagrama de circuito equi%alente se utili$a para anali$ar el
comportamiento de un circuito real. 1i los modelos de circuito equi%alente &como
se describen en el diagrama' suministran una buena apro)imaci!n a las
características de los dispositi%os, las ecuaciones desarrolladas con la a#uda de
los diagramas pueden predecir de manera apro)imada el comportamiento del
circuito.
Diagrama de bloques.
os diagramas de bloques se utili$an para a#udar a describir la operaci!n global
de instrumentos o sistemas de operaci!n más bien complejos. os conjuntos de
componentes o partes del sistema se representan como bloques, de tal forma que
la interpretaci!n entre ellos puede lograrse fácilmente.
*odemos obser%ar que el diagrama de bloques nos permite rastrear el camino deuna se2al a tra%és de todo el sistema4 además, nos da una idea concisa # global
de la operaci!n # funcionamiento de este. 1in embargo, no nos proporciona
informaci!n detallada acerca de los componentes, cone)iones # alambrado
Diagrama pictográfico.
El diagrama pictográfico es una representaci!n de los componentes eléctricos en
un circuito a tra%és de dibujos toscos. Estos diagramas tienen una funci!n
didáctica, pues permiten identificar más fácilmente los componentes # la manera
en que están conectados. 1in embargo, requieren ciertas "abilidades en el dibujo
que no todos tienen. Además, sus representaciones podrían generar confusi!n,
pues muc"os componentes no tienen el mismo aspecto físico, a pesar de que su
símbolo eléctrico # funci!n sean los mismos.
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Identificaci!n de componentes.
Antes de montar un circuito, es necesario identificar el tipo # %alor de los
componentes que se necesitaran. En las practicas siguientes, se describirán en
detalle algunos componentes, de modo que la informaci!n que sigue es solo para
identificaci!n de los mismos.
Resistencias eléctricas.
El tipo más comn de resistencias de carb!n. Es fácilmente identificable como uncilindro marr!n con terminales de cone)i!n a)iales. El cuerpo de la resistencia
lle%a tres o cuatro bandas de color que indican el %alor de resistencia en o"ms #
su tolerancia.
5tro parámetro importante de una resistencia es su potencia, que permite
establecer la tensi!n o intensidad que admite de ser destruida. as resistencias de
carb!n generalmente se fabrican de 6 &7.8' 9, &7.87' 9, -9 # 9, que se
identificaran por las dimensiones del cuerpo cilíndrico. En la figura ;./ pueden
obser%arse dic"as medidas.
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*ara potencias ma#ores de 9, las resistencias suelen ser de tipo cerámico. En
estos casos, el %alor !"mico # la potencia nominal suelen aparecer impresos sobre
el cuerpo.
*otenci!metros.
Con frecuencia, es til disponer de una resistencia cu#o %alor !"mico pueda
ajustarse de forma continua. Esta funci!n la reali$a el potenci!metro, que consiste
en una resistencia %ariable de carb!n o bobina de alambre con un contacto
graduable por medio de un eje. A medida que el contacto %aria de posici!n a lo
largo del cuerpo de la resistencia, cambia el %alor de la misma entre los e)tremos
# el citado contacto. En la figura ;.0 se muestra un potenci!metro típico con el
símbolo que lo representa en los circuitos.
*ara conocer un potenci!metro, necesitamos conocer la resistencia má)ima &%alor
entre sus bornes que se encuentra en los e)tremos' # la potencia que disipa. Esta
informaci!n suele aparecer estampada en la caja metálica. A %eces, la resistencia
se indica mediante un c!digo de tres dígitos. Al emplear un potenci!metro #
despla$ar su cursor, "a# que tener la precauci!n de no e)ceder la má)ima
potencia capas de disipar.
Condensadores o condensadores
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os condensadores tienen una gran %ariedad de formas. os electrolitos # los de
dieléctrico de papel suelen ser cilíndricos con terminales de cone)i!n a)iales. En
general, lle%an impreso en su cuerpo el %alor de su capacitancia en micro faradios
# la tenci!n &
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Diodos semiconductores
os diodos semiconductores e)isten en gran %ariedad de forma. las más peque2os
suelen ser cilíndricas con terminales a)iales # se parecen bastante a las
resistencias de un cuarto de >att. Incluso en la identificaci!n de c!digos de color.
?o obstante diferencias en el color del cuerpo marr!n las resistencias # negro en
los diodos.
En otros casos %a montando un %idrio de modo que se identifica fácilmente por
transparencia otros bien encapsulados en plásticos de color # en distintas cajas
metálicas.
Transistores
C!mo los diodos, los transistores e)isten una gran %ariedad de formas. os de
baja potencia inferiores a un >att @eneralmente %an montados con aletas
disparadoras. En la figura ;. se obser%an algunas de las formas de presentaci!n
típica de los transistores.
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Material
• Instructi%o de la acti%idad e)perimental
• (n circuito electr!nico
Desarrollo exerimental
as acti%idades planeadas en esta práctica no pretenden sustituir los trabajos
prácticos # no ser un antecedente de esos que facilita el montaje de circuitos enlas siguientes prácticas.
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Acti%idad II A partir de los esquemas de montaje de las figuras ;.-7B # ;.--B, dibuja en losespacios correspondientes los diagramas esquemáticos.
a'
b'
Diagrama esquemático:
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a'
b'
Diagrama esquemático:
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Conclusiones:
Es importante conocer las definiciones de los diferentes diagramas eléctricos,
como también saber c!mo diferenciarlos # cuando usarlos.
ambién se conclu#e que es de alta importancia conocer los diferentes
componentes eléctricos #a que al ser ingenieros los usaremos durante nuestra
%ida laboral en la industria.
Acti%idades complementarias:
Contesta las siguientes preguntas de manera bre%e.
-. *or qué se emplean los diagramas esquemáticos
*orque muestra los diferentes componentes del circuito de manera simple #
con pictogramas uniformes de acuerdo a normas, # las cone)iones de
alimentaci!n # de se2al entre los distintos dispositi%os.
. Fué es un diagrama de bloques
Es la representaci!n gráfica del funcionamiento interno de un sistema, que se
"ace mediante bloques # sus relaciones, # que, además, definen la
organi$aci!n de todo el proceso interno, sus entradas # sus salidas.
/. Fué es un diagrama equi%alente
Es un circuito que conser%a todas las características eléctricas de un circuito
dado.
*re%ia in%estigaci!n, describe algunas características básicas de los siguientes
componentes eléctricos.
-. Gesistores
*ara caracteri$ar un resistor "acen falta tres %alores: resistencia eléctrica,
disipaci!n má)ima # precisi!n o tolerancia.
. Capacitores
Está formado por dos conductores pr!)imos uno a otro, separados por unaislante.
*ueden conducir corriente continua durante s!lo un instante.
1e utili$an junto con las bobinas, formando circuitos en resonancia, en las
radios # otros equipos electr!nicos.
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1e fabrican en gran %ariedad de formas # se pueden mandar a "acer de
acuerdo a las necesidades de cada uno. 1us características dependen
principalmente del tipo de dieléctrico utili$ado.
/. Diodos
1u conducti%idad es menor que la de un conductor # ma#or que la de un
aislante.
*ermite la circulaci!n de la corriente eléctrica a tra%és de él en un solo sentido.
El más comn en la actualidad4 consta de una pie$a de cristal semiconductor
conectada a dos terminales eléctricos.
0. ransistores
Es un dispositi%o electr!nico semiconductor.
Es utili$ado para entregar una se2al de salida en respuesta a una se2al de
entrada.
Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.
Actualmente se encuentra prácticamente en todos los aparatos electr!nicos de
uso diario tales como radios, tele%isores, reproductores de audio # %ideo,
relojes de cuar$o, computadoras, lámparas fluorescentes, tom!grafos,
teléfonos celulares, aunque casi siempre dentro de los llamados circuitos
integrados.
8. ransformadores
*ermite aumentar o disminuir la tensi!n en un circuito eléctrico de corriente
alterna, manteniendo la potencia.
a potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal &esto
es, sin pérdidas', es igual a la que se obtiene a la salida.
Con%ierte la energía eléctrica alterna de un cierto ni%el de tensi!n, en energía
alterna de otro ni%el de tensi!n, basándose en el fen!meno de la inducci!n
electromagnética.
;. *ilas
Con%ierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico
transitorio.
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ienen dos terminales, llamados polos, electrodos o bornes, ellos es el polo
negati%o o ánodo # el otro es el polo positi%o o cátodo, por los cuales la energía
resulta accesible.
as pilas, a diferencia de las baterías, no son recargables.
Hibliografía
!nr"#ue$ %arer , undamentos de electricidad, dispositi%os # circuitos en
corriente continua, Jé)ico: imusa ?oriega, -KK0.
&edloc' B. *. Rober+e, componentes electr!nicos # mediciones, Espa2a
: *rentice =all, -K/.
&ol, -tanle, @uía para mediciones electr!nicas. *ráctica de laboratorio,
Colombia: *rentice =all, -KL7.