La electricidad (del griego elektron, cuyo significado es ámbar) es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos, luminosos y químicos, entre otros.Se puede observar de forma natural en fenómenos atmosféricos, por ejemplo los rayos, que son descargas eléctricas producidas por la transferencia de energía entre la ionosfera y la superficie terrestre (proceso complejo del que los rayos solo forman una parte). Otros mecanismos eléctricos naturales los podemos encontrar en procesos biológicos, como el funcionamiento del sistema nervioso. Es la base del funcionamiento de muchas máquinas, desde pequeños electrodomésticos hasta sistemas de gran potencia como los trenes de alta velocidad, y asimismo de todos los dispositivos electrónicos. Además es esencial para la producción de sustancias químicas como el aluminio y el cloro.
También se denomina electricidad a la rama de la física que estudia las leyes que rigen el fenómeno y a la rama de la tecnología que la usa en aplicaciones prácticas. Desde que, en 1831, Faraday descubriera la forma de producir corrientes eléctricas por inducción —fenómeno que permite transformar energía mecánica en energía eléctrica— se ha convertido en una de las formas de energía más importantes para el desarrollo tecnológico debido a su facilidad de generación y distribución y a su gran número de aplicaciones.
La electricidad es originada por las cargas eléctricas, en reposo o en movimiento, y las interacciones entre ellas. Cuando varias cargas eléctricas están en reposo relativo se ejercen entre ellas fuerzas electrostáticas. Cuando las cargas eléctricas están en movimiento relativo se ejercen también fuerzas magnéticas. Se conocen dos tipos de cargas eléctricas: positivas y negativas. Los átomos que conforman la materia contienen partículas subatómicas positivas (protones), negativas (electrones) y neutras (neutrones).
CONDUCTIVIDAD Y RESISTIVIDAD
La conductividad eléctrica es la propiedad de los materiales que cuantifica la facilidad con que las cargas pueden moverse cuando un material es sometido a un campo eléctrico. La resistividad es una magnitud inversa a la conductividad, aludiendo al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos, dando una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor. Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.
La conductividad eléctrica es la propiedad de los materiales que cuantifica la facilidad con que las cargas pueden moverse cuando un material es sometido a un campo eléctrico. La resistividad es una magnitud inversa a la conductividad, aludiendo al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos, dando una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor. Generalmente la resistividad de los metales aumenta con la temperatura, mientras que la de los semiconductores disminuye ante el aumento de la temperatura.
Los materiales se clasifican según su conductividad eléctrica o resistividad en conductores, dieléctricos, semiconductores y superconductores.
Conductores eléctricos. Son los materiales que, puestos en contacto con un cuerpo cargado de electricidad, transmiten ésta a todos los puntos de su superficie. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones. Existen otros materiales, no metálicos, que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como son el grafito, las soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) y cualquier material en estado de plasma. Para el transporte de la energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso doméstico o industrial, el metal más empleado es el cobre en forma de cables de uno o varios hilos. Alternativamente se emplea el aluminio, metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre es, sin embargo, un material mucho más ligero, lo que favorece su empleo en líneas de transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión. Para aplicaciones especiales se utiliza como conductor el oro.
La conductividad eléctrica del cobre puro fue adoptada por la Comisión Electrotécnica Internacional en 1913 como la referencia estándar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estándar Internacional del Cobre Recocido) o IACS. Según esta definición, la conductividad del cobre recocido medida a 20 °C es igual a 0,58108 S/m.[19] A este valor se lo denomina 100% IACS, y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS. La mayoría de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100% IACS, pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad, designados C-103 y C-110.[20]
Dieléctricos. Son los materiales que no conducen la electricidad, por lo que pueden ser utilizados como aislantes. Algunos ejemplos de este tipo de materiales son vidrio, cerámica, plásticos, goma, mica, cera, papel, madera seca, porcelana, algunas grasas para uso industrial y electrónico y la baquelita. Aunque no existen materiales absolutamente aislantes o conductores, sino mejores o peores conductores, son materiales muy utilizados para evitar cortocircuitos (forrando con ellos los conductores eléctricos, para mantener alejadas del usuario determinadas partes de los sistemas eléctricos que, de tocarse accidentalmente cuando se encuentran en tensión, pueden producir una descarga) y para confeccionar aisladores (elementos utilizados en las redes de distribución eléctrica para fijar los conductores a sus soportes sin que haya contacto eléctrico). Algunos materiales, como el aire o el agua, son aislantes bajo ciertas condiciones pero no para otras. El aire, por ejemplo, es aislante a temperatura ambiente pero, bajo condiciones de frecuencia de la señal y potencia relativamente bajas, puede convertirse en conductor.
DEFINICIÓN DE ELECTRÓNICA
La electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo microscópico de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.
Utiliza una gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos, desde los semiconductores hasta las válvulas termoiónicas. El diseño y la construcción de circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forma parte de la electrónica y de los campos de la ingeniería electrónica, electromecánica y la informática en el diseño de software para su control. El estudio de nuevos dispositivos semiconductores y su tecnología se suele considerar una rama de la física, más concrétamente en la rama de ingeniería de materiales.
Utiliza una gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos, desde los semiconductores hasta las válvulas termoiónicas. El diseño y la construcción de circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forma parte de la electrónica y de los campos de la ingeniería electrónica, electromecánica y la informática en el diseño de software para su control. El estudio de nuevos dispositivos semiconductores y su tecnología se suele considerar una rama de la física, más concrétamente en la rama de ingeniería de materiales.
APLICACIONES DE LA ELECTRÓNICA
La electrónica desarrolla en la actualidad una gran variedad de tareas. Los principales usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesado, la distribución de información, la conversión y la distribución de la energía eléctrica. Estos dos usos implican la creación o la detección de campos electromagnéticos y corrientes eléctricas. Entonces se puede decir que la electrónica abarca en general las siguientes áreas de aplicación:
- Electrónica de control
- Telecomunicaciones
- Electrónica de potencia
Un sistema electrónico es un conjunto de circuitos que interactúan entre sí para obtener un resultado. Una forma de entender los sistemas electrónicos consiste en dividirlos en las siguientes partes:
SEÑALES ELECTRÓNICAS Es la representación de un fenómeno físico o estado material a través de una relación establecida; las entradas y salidas de un sistema electrónico serán señales variables.
En electrónica se trabaja con variables que toman la forma de Tensión o corriente estas se pueden denominar comúnmente señales.Las señales primordialmente pueden ser de dos tipos:
Variable analógica–Son aquellas que pueden tomar un número infinito de valores comprendidos entre dos límites. La mayoría de los fenómenos de la vida real dan señales de este tipo. (presión, temperatura, etc.)
Variable digital– También llamadas variables discretas, entendiéndose por estas, las variables que pueden tomar un número finito de valores. Por ser de fácil realización los componentes físicos con dos estados diferenciados, es este el número de valores utilizado para dichas variables, que por lo tanto son binarias. Siendo estas variables más fáciles de tratar (en lógica serian los valores V y F) son los que generalmente se utilizan para relacionar varias variables entre si y con sus estados anteriores.
VOLTAJE
Es la diferencia de potencial generada entre los extremos de un componente o dispositivo eléctrico. También podemos decir que es la energía capaz de poner en movimiento los electrones libres de un conductor o semiconductor. La unidad de este parámetro es el voltio (V). Existen dos tipos de tensión: la continua y la alterna.
Voltaje continuo o directo (VDC) –Es aquella que tiene una polaridad definida, como la que proporcionan las pilas, baterías y fuentes de alimentación.
Voltaje Alterno (VAC) .- –Es aquella cuya polaridad va cambiando o alternando con el transcurso del tiempo. Las fuentes de tensión alterna más comunes son los generadores y las redes de energía doméstica.
CORRIENTE
También denominada intensidad, es el flujo de electrones libres a través de un conductor o semiconductor en un sentido. La unidad de medida de este parámetro es el amperio (A). Al igual que existen tensiones continuas o alternas, las intensidades también pueden ser continuas o alternas, dependiendo del tipo de tensión que se utiliza para generar estos flujos de corriente.
CORRIENTE CONTINUA
Se denomina corriente continua (CC en español, en inglés DC, de Direct Current) al flujo de cargas eléctricas que no cambia de sentido con el tiempo. La corriente eléctrica a través de un material se establece entre dos puntos de distinto potencial. Cuando hay corriente continua, los terminales de mayor y menor potencial no se intercambian entre sí. Es errónea la identificación de la corriente continua con la corriente constante (ninguna lo es, ni siquiera la suministrada por una batería). Es continua toda corriente cuyo sentido de circulación es siempre el mismo, independientemente de su valor absoluto.
Su descubrimiento se remonta a la invención de la primera pila voltaica por parte del conde y científico italiano Alessandro Volta. No fue hasta los trabajos de Edison sobre la generación de electricidad, en las postrimerías del siglo XIX, cuando la corriente continua comenzó a emplearse para la transmisión de la energía eléctrica. Ya en el siglo XX este uso decayó en favor de la corriente alterna, que presenta menores pérdidas en la transmisión a largas distancias, si bien se conserva en la conexión de redes eléctricas de diferentes frecuencias y en la transmisión a través de cables submarinos.
Actualmente (2008) se está extendiendo el uso de generadores de corriente continua a partir de células fotoeléctricas que permiten aprovechar la energía solar.
CORRIENTE ALTERNA
Se denomina corriente alterna (simbolizada CA en español y AC en inglés, de Alternating Current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda sinoidal. En el uso coloquial, "corriente alterna" se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas.
El sistema usado hoy en día fue ideado fundamentalmente por Nikola Tesla, y la distribución de la corriente alterna fue comercializada por George Westinghouse. Otros que contribuyeron al desarrollo y mejora de este sistema fueron Lucien Gaulard, John Gibbs y Oliver Shallenger entre los años 1881 y 1889. La corriente alterna superó las limitaciones que aparecían al emplear la corriente continua (CC), la cual constituye un sistema ineficiente para la distribución de energía a gran escala debido a problemas en la transmisión de potencia.
La razón del amplio uso de la corriente alterna, que minimiza los problemas de trasmisión de potencia, viene determinada por su facilidad de transformación, cualidad de la que carece la corriente continua. La energía eléctrica trasmitida viene dada por el producto de la tensión, la intensidad y el tiempo. Dado que la sección de los conductores de las líneas de transporte de energía eléctrica depende de la intensidad, se puede, mediante un transformador, modificar el voltaje hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en igual proporción la intensidad de corriente. Esto permite que los conductores sean de menor sección y, por tanto, de menor costo; además, minimiza las pérdidas por efecto Joule, que dependen del cuadrado de la intensidad. Una vez en el punto de consumo o en sus cercanías, el voltaje puede ser de nuevo reducido para permitir su uso industrial o doméstico de forma cómoda y segura.
La razón del amplio uso de la corriente alterna, que minimiza los problemas de trasmisión de potencia, viene determinada por su facilidad de transformación, cualidad de la que carece la corriente continua. La energía eléctrica trasmitida viene dada por el producto de la tensión, la intensidad y el tiempo. Dado que la sección de los conductores de las líneas de transporte de energía eléctrica depende de la intensidad, se puede, mediante un transformador, modificar el voltaje hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en igual proporción la intensidad de corriente. Esto permite que los conductores sean de menor sección y, por tanto, de menor costo; además, minimiza las pérdidas por efecto Joule, que dependen del cuadrado de la intensidad. Una vez en el punto de consumo o en sus cercanías, el voltaje puede ser de nuevo reducido para permitir su uso industrial o doméstico de forma cómoda y segura.
RESISTENCIA
Es la propiedad física mediante la cual todos los materiales tienden a oponerse al flujo de la corriente. La unidad de este parámetro es el Ohmio (Ω). No debe confundirse con el componente resistor.
CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
Se denomina circuito electrónico a una serie de elementos o componentes eléctricos (tales como resistencias, inductancias, condensadores y fuentes) o electrónicos, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas. Los circuitos electrónicos o eléctricos se pueden clasificar de varias maneras:
COMPONENTES
Para la síntesis de circuitos electrónicos se utilizan componentes electrónicos e instrumentos electrónicos. A continuación se presenta una lista de los componentes e instrumentos más importantes en la electrónica, seguidos de su uso más común:
Altavoz: reproducción de sonido.
Cable: conducción de la electricidad.
Conmutador: reencaminar una entrada a una salida elegida entre dos o más.
Interruptor: apertura o cierre de circuitos, manualmente.
Pila: generador de energía eléctrica.
Transductor: transformación de una magnitud física en una eléctrica (ver enlace).
Visualizador: muestra de datos o imágenes.
Cable: conducción de la electricidad.
Conmutador: reencaminar una entrada a una salida elegida entre dos o más.
Interruptor: apertura o cierre de circuitos, manualmente.
Pila: generador de energía eléctrica.
Transductor: transformación de una magnitud física en una eléctrica (ver enlace).
Visualizador: muestra de datos o imágenes.
Dispositivos analógicos (algunos ejemplos)
Amplificador operacional: amplificación, regulación, conversión de señal, conmutación.
Capacitor: almacenamiento de energía, filtrado, adaptación impedancias.
Diodo: rectificación de señales, regulación, multiplicador de tensión.
Diodo Zener: regulación de tensiones.
Inductor: adaptación de impedancias.
Potenciómetro: variación de la corriente eléctrica o la tensión.
Relé: apertura o cierre de circuitos mediante señales de control.
Resistor o Resistencia: división de intensidad o tensión, limitación de intensidad.
Transistor: amplificación, conmutación.
Capacitor: almacenamiento de energía, filtrado, adaptación impedancias.
Diodo: rectificación de señales, regulación, multiplicador de tensión.
Diodo Zener: regulación de tensiones.
Inductor: adaptación de impedancias.
Potenciómetro: variación de la corriente eléctrica o la tensión.
Relé: apertura o cierre de circuitos mediante señales de control.
Resistor o Resistencia: división de intensidad o tensión, limitación de intensidad.
Transistor: amplificación, conmutación.
Dispositivos digitales
Biestable: control de sistemas secuenciales.
Memoria: almacenamiento digital de datos.
Microcontrolador: control de sistemas digitales.
Puerta lógica: control de sistemas combinacionales.
Memoria: almacenamiento digital de datos.
Microcontrolador: control de sistemas digitales.
Puerta lógica: control de sistemas combinacionales.
Dispositivos de potencia
DIAC: control de potencia.
Fusible: protección contra sobre-intensidades.
Tiristor: control de potencia.
Transformador: elevar o disminuir tensiones, intensidades, e impedancia aparente.
Triac: control de potencia.
Varistor: protección contra sobre-tensiones.
Fusible: protección contra sobre-intensidades.
Tiristor: control de potencia.
Transformador: elevar o disminuir tensiones, intensidades, e impedancia aparente.
Triac: control de potencia.
Varistor: protección contra sobre-tensiones.
CIRCUITO EN SERIE
Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre otros.) se conectan secuencialmente. El terminal de salida de un dispositivo se conecta al terminal de entrada del dispositivo siguiente.
Seguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua se conectarán en serie si la salida del primero se conecta a la entrada del segundo. Una batería eléctrica suele estar formada por varias pilas eléctricas conectados en serie, para alcanzar así el voltaje que se precise.
Seguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua se conectarán en serie si la salida del primero se conecta a la entrada del segundo. Una batería eléctrica suele estar formada por varias pilas eléctricas conectados en serie, para alcanzar así el voltaje que se precise.
CIRCUITO EN PARALELO
El circuito paralelo es una conexión donde, los bornes o terminales de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.
Seguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará a ambos a la vez. Las bombillas de iluminación de una casa forman un circuito en paralelo.
Seguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará a ambos a la vez. Las bombillas de iluminación de una casa forman un circuito en paralelo.
CIRCUITO EN MIXTO
El circuito mixto es una combinación de elementos eléctricos conectados en serie y en paralelo.
Para la solución de estos circuitos se tratan de resolver primero los elementos más sencillos. Si hay dos elementos conectados en paralelo seguidos, se halla antes uno en serie que los reemplace.
Para la solución de estos circuitos se tratan de resolver primero los elementos más sencillos. Si hay dos elementos conectados en paralelo seguidos, se halla antes uno en serie que los reemplace.
EQUIPOS DE MEDICIÓN
Los equipos de medición de electrónica se utilizan para crear estímulos y medir el comportamiento de los Dispositivos Bajo Prueba (DUT por sus siglas en inglés). A continuación presentamos una lista de los más equipos de medición más importantes:
Galvanómetro: mide el cambio de una determinada magnitud, como la intensidad de corriente o tensión (o voltaje). Se utiliza en la construcción de Amperímetros y Voltímetros analógicos.
Amperímetro y pinza amperimétrica: miden la intensidad de corriente eléctrica.
Óhmetro o puente de Wheatstone: miden la resistencia eléctrica. Cuando la resistencia eléctrica es muy alta (sobre los 1 M-ohm) se utiliza un megóhmetro o medidor de aislamiento.
Voltímetro: mide la tensión.
Multímetro o polímetro: mide las tres magnitudes citadas arriba, además de continuidad eléctrica y el valor B de los transistores (tanto PNP como NPN).
Vatímetro: mide la potencia eléctrica. Está compuesto de un amperímetro y un voltímetro. Dependiendo de la configuración de conexión puede entregar distintas mediciones de potencia eléctrica, como la potencia activa o la potencia reactiva.
Osciloscopio: miden el cambio de la corriente y el voltaje respecto al tiempo.
Electrómetro: mide la carga eléctrica.
Frecuencímetro o contador de frecuencia: mide la frecuencia.
Reflectómetro de dominio de tiempo (TDR): prueba la integridad de cables largos.
Capacímetro: mide la capacidad eléctrica o capacitancia.
Contador eléctrico: mide la energía eléctrica. Al igual que el vatímetro, puede cofigurarse para medir energía activa (consumida) o energía reactiva.
Amperímetro y pinza amperimétrica: miden la intensidad de corriente eléctrica.
Óhmetro o puente de Wheatstone: miden la resistencia eléctrica. Cuando la resistencia eléctrica es muy alta (sobre los 1 M-ohm) se utiliza un megóhmetro o medidor de aislamiento.
Voltímetro: mide la tensión.
Multímetro o polímetro: mide las tres magnitudes citadas arriba, además de continuidad eléctrica y el valor B de los transistores (tanto PNP como NPN).
Vatímetro: mide la potencia eléctrica. Está compuesto de un amperímetro y un voltímetro. Dependiendo de la configuración de conexión puede entregar distintas mediciones de potencia eléctrica, como la potencia activa o la potencia reactiva.
Osciloscopio: miden el cambio de la corriente y el voltaje respecto al tiempo.
Electrómetro: mide la carga eléctrica.
Frecuencímetro o contador de frecuencia: mide la frecuencia.
Reflectómetro de dominio de tiempo (TDR): prueba la integridad de cables largos.
Capacímetro: mide la capacidad eléctrica o capacitancia.
Contador eléctrico: mide la energía eléctrica. Al igual que el vatímetro, puede cofigurarse para medir energía activa (consumida) o energía reactiva.
MULTIMETROS
El multímetro es un instrumento de medición muy conocido también con los nombres: VOM (Voltios,Ohmios, Miliamperímetro), Tester, Polímetro.
En la actualidad hay multímetros con capacidad de medir muchas otras magnitudes. (capacitancia, frecuencia, temperatura, etc.).
Este instrumento de medida por su precio y su exactitud sigue siendo el preferido del aficionado o profesional en electrónica.
Existen otros instrumentos como el osciloscopio que tiene un precio más alto y se utiliza para realizar mediciones más informativas.
Hay dos tipos de multímetros: El multímetro analógico y el multímetro digital.
MULTÍMETROS ANALÓGICOS
Los multímetros analógicos son fáciles de identificar por una aguja que al moverse sobre una escala indica del valor de la magnitud medida.
MULTÍMETROS DIGITALES
Los multímetros digitales se identifican principalmente por un panel numérico para leer los valores medidos, la ausencia de la escala que es común el los mulímetros analógicos. Ver la gráfico al lado derecho.
Lo que si tienen es un selector de función y un selector de escala (algunos no tienen selector de escala pues el VOM la determina automáticamente). Algunos tienen un solo selector central.
El selector de funciones sirve para escoger el tipo de medida que se realizará. Ver en la siguiente tabla como ubicar el selector de funciones para medir voltaje AC y DC, corriente alterna, corriente directa y resistencia.
El selector de rangos del multímetro sirve para establecer el máximo valor que se podrá visualizar.
Si no se tiene una idea de la magnitud a medir empezar por el rango más grande.
Esto previene el daño o deterioro del multímetro. Ver algunos ejemplos en la tabla de la derecha.
Véase que se escoge siempre un rango superior al de la magnitud que se mide.
MEDIR VOLTAJE EN C.A.
Medir en corriente alterna (C.A.) es igual de fácil que hacer las mediciones en corriente directa (DC).
Se selecciona, en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (voltios) en AC (c.a.).
Como se está midiendo en corriente alterna, es indiferente la posición del cable negro y el rojo.
Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala, (si no se sabe que magnitud de voltaje se va a medir, escoger la escala más grande). Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro (VOM) escoge la escala para medir automáticamente.
Como se está midiendo en corriente alterna, es indiferente la posición del cable negro y el rojo.
Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala, (si no se sabe que magnitud de voltaje se va a medir, escoger la escala más grande). Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro (VOM) escoge la escala para medir automáticamente.
Se conecta el multímetro a los extremos del componente (se pone en paralelo). y se obtiene la lectura en la pantalla.
En el diagrama V1 es el voltaje en el resistor R1, V2 es el voltaje en el resistor R2. Vs es la fuente de voltaje AC.
La lectura obtenida es el valor RMS o efectivo del voltaje.
Medir corriente alterna
Se selecciona, en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (amperios) en AC (c.a.). Como se está midiendo en corriente alterna, es indiferente la posición del cable negro y el rojo.
Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala (si no se sabe que magnitud de corriente se va a medir, escoger la escala mas grande).
Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro / VOM escoge la escala automáticamente.
Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala (si no se sabe que magnitud de corriente se va a medir, escoger la escala mas grande).
Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro / VOM escoge la escala automáticamente.
Para medir una corriente con el multímetro, éste tiene que ubicarse en el paso de la corriente que se desea medir. Para esto se abre el circuito en el lugar donde pasa la corriente a medir y conectamos el multímetro (se pone en "serie"). Ver el diagrama.
En algunas ocasiones no es posible abrir el circuito para colocar el amperímetro. En estos casos, si se desea averiguar la corriente que pasa por un elemento, se utiliza la Ley de Ohm para averiguar la corriente en forma indirecta.
Se mide el voltaje que hay entre los terminales del elemento por el cual pasa la corriente que se desea averiguar y después, con la ayuda de la Ley de Ohm (V = I x R), se obtiene la corriente (I = V / R).
En algunas ocasiones no es posible abrir el circuito para colocar el amperímetro. En estos casos, si se desea averiguar la corriente que pasa por un elemento, se utiliza la Ley de Ohm para averiguar la corriente en forma indirecta.
Se mide el voltaje que hay entre los terminales del elemento por el cual pasa la corriente que se desea averiguar y después, con la ayuda de la Ley de Ohm (V = I x R), se obtiene la corriente (I = V / R).
Para obtener una buena medición, se debe tener los valores exactos tanto del voltaje (en AC) como del resistor.
Otra opción es utilizar un amperímetro de gancho, que permite obtener la corriente que pasa por un circuito sin abrirlo.
Otra opción es utilizar un amperímetro de gancho, que permite obtener la corriente que pasa por un circuito sin abrirlo.
Este dispositivo, como su nombre lo indica, tiene un gancho que se coloca alrededor del conductor por donde pasa la corriente y mide el campo magnético alrededor de él.
Esta medición es directamente proporcional a la corriente que circula por el conductor y que se muestra con ayuda de una aguja o pantalla.
El valor obtenido por este tipo de medición es RMS o efectivo de la corriente.
MEDIR CORRIENTE DIRECTA
Para medir corriente directa se selecciona, en el multímetro que estemos utilizando, la unidad (amperios) en DC (c.d.).
Se revisa que los cables rojo y negro estén conectados correctamente.
Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala (si no tenemos idea de que magnitud de la corriente que vamos a medir, escoger la escala mas grande).
Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro escoge la escala automáticamente.
Para medir una corriente con el multímetro, éste tiene que ubicarse en el paso de la corriente que se desea medir.
Para esto se abre el circuito en el lugar donde pasa la corriente a medir y conectamos el multímetro (lo ponemos en "serie").
Si la lectura es negativa significa que la corriente en el componente, circula en sentido opuesto al que se había supuesto, (normalmente se supone que por el cable rojo entra la corriente al multímetro y por el cable negro sale)
En algunas ocasiones no es posible abrir el circuito para colocar el amperímetro. En estos casos, si se desea averiguar la corriente que pasa por un elemento, se utiliza la Ley de Ohm.
Nota: Amperímetro se llama, en este caso, al multímetro preparado para medir corriente
Se mide la tensión que hay entre los terminales del elemento por el cual pasa la corriente que se desea averiguar y después, con la ayuda de la Ley de Ohm (V = I x R), se obtiene la corriente (I = V / R).
Para obtener una buena medición, se debe tener los valores exactos tanto de la voltaje como de la resistencia.
Otra opción es utilizar un amperímetro de gancho, que permite obtener la corriente que pasa por un circuito sin abrirlo. Este dispositivo, como su nombre lo indica, tiene un gancho que se coloca alrededor del conductor por donde pasa la corriente y mide el campo magnético alrededor de él.
Esta medición es directamente proporcional a la corriente que circula por el conductor y que se muestra con una aguja o pantalla.
Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala (si no tenemos idea de que magnitud de la corriente que vamos a medir, escoger la escala mas grande).
Si no tiene selector de escala seguramente el multímetro escoge la escala automáticamente.
Para medir una corriente con el multímetro, éste tiene que ubicarse en el paso de la corriente que se desea medir.
Para esto se abre el circuito en el lugar donde pasa la corriente a medir y conectamos el multímetro (lo ponemos en "serie").
Si la lectura es negativa significa que la corriente en el componente, circula en sentido opuesto al que se había supuesto, (normalmente se supone que por el cable rojo entra la corriente al multímetro y por el cable negro sale)
En algunas ocasiones no es posible abrir el circuito para colocar el amperímetro. En estos casos, si se desea averiguar la corriente que pasa por un elemento, se utiliza la Ley de Ohm.
Nota: Amperímetro se llama, en este caso, al multímetro preparado para medir corriente
Se mide la tensión que hay entre los terminales del elemento por el cual pasa la corriente que se desea averiguar y después, con la ayuda de la Ley de Ohm (V = I x R), se obtiene la corriente (I = V / R).
Para obtener una buena medición, se debe tener los valores exactos tanto de la voltaje como de la resistencia.
Otra opción es utilizar un amperímetro de gancho, que permite obtener la corriente que pasa por un circuito sin abrirlo. Este dispositivo, como su nombre lo indica, tiene un gancho que se coloca alrededor del conductor por donde pasa la corriente y mide el campo magnético alrededor de él.
Esta medición es directamente proporcional a la corriente que circula por el conductor y que se muestra con una aguja o pantalla.
OSCILOSCOPIO
El osciloscopio es un instrumento muy útil para realizar mediciones tanto AC como DC . Permite visualizar las formas de las ondas que se presentan en un circuito. Este instrumento básicamente traza la amplitud (la tensión) de la forma de onda contra el tiempo en un tubo de rayos catódicos (CRT / TRC).
Para que la señal se presente estática en la pantalla, ésta es trazada varia veces por segundo, así parece continua en el tiempo.
Al poder visualizar la señal, es posible:- Ver la amplitud de la señal (tensión pico, tensión píco-pico). Se calcula con las divisiones en sentido vertical de la pantalla del TRC- Obtener la frecuencia. Se calcula con las divisiones en sentido horizontal de la pantalla del TRC- Confirmar o no si es la señal esperada en el punto donde se mide.
En una medición de una señal en DC, el multímetro podría considerarse el equipo de medición preferido, pero esta medición carecería de información como el rizado, si este existiera.
El osciloscopio que se presenta es para fines didácticos, de dos canales, con características básicas comunes a la mayoría de ellos.Hay osciloscopios más modernos, de más canales, digitales, con muchas características más, pero en esencia todos tienen el mismo objetivo y principio.
CARACTERÍSTICAS
La pantalla del osciloscopio. La pantalla es simplemente un TRC (tubo de rayos catódicos) en el cual el rayo de electrones es deflectado (desviado), para trazar la curva en la pantalla.
Los osciloscopios normalmente tienen dividida la pantalla en 8 divisiones verticalmente (eje Y) y la medición se hace en voltios (V.) y 10 divisiones horizontalmente (eje X) y la medición se hace en segundos (Seg.)
Los osciloscopios normalmente tienen dividida la pantalla en 8 divisiones verticalmente (eje Y) y la medición se hace en voltios (V.) y 10 divisiones horizontalmente (eje X) y la medición se hace en segundos (Seg.)
Es conveniente establecer en la pantalla del osciloscopio el nivel de cero (0) voltios, en la línea horizontal central. Esta ubicación divide la pantalla en una parte superior y una inferior, permitiendo visualizar tanto valores positivos como negativos. Haciéndolo de esta manera también asegura que la señal se pueda visualizar con la mejor exactitud posible. Es muy útil tanto en DC como en AC.
Ajuste de intensidad (intensity) y enfoque (focus) del trazo. El control de intensidad del trazo aumenta o disminuye, según se aumente (a la derecha) o disminuya (a la izquierda) la rotación de la perilla.
LEY DE OHM
LEY DE OHM
Es una ley publicada por un científico alemán de ese apellido, que postula lo siguiente:
La intensidad de corriente que circula por un circuito dado, es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.
Esta ley rige el comportamiento de las cargas eléctricas dentro de los circuitos.
Las fórmulas básicas se detallan a continuación:
La intensidad de corriente que circula por un circuito dado, es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.
Esta ley rige el comportamiento de las cargas eléctricas dentro de los circuitos.
Las fórmulas básicas se detallan a continuación:
V= tensión ó voltaje I= corriente R= resistencia W= potencia
V=I x R I=V / R R=V / I
donde, empleando unidades del Sistema internacional, tenemos que:
I = Intensidad en amperios (A)
V = Diferencia de potencial en voltios (V) ó (U)
R = Resistencia en ohmios (Ω).
Esta ley no se cumple, por ejemplo, cuando la resistencia del conductor varía con la temperatura, y la temperatura del conductor depende de la intensidad de corriente y el tiempo que esté circulando.
FUENTES:
WIKPEDIA.ORG
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