estrategia de aprendizaje en casa actividad no 04 …
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ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE EN CASA
Actividad No 04
TÉCNICO EN INSTALACIONES ELECTRICAS
RESIDENCIALES.
Asignatura: TALLER DE ELECTRICIDAD I Grado 10°
Nombre: Héctor A. Peña Grupo: 10-14
Un saludo muy especial para las familias y en especial para mis estudiantes que en estos
momentos se encuentran en casa. Los invito para que con mucho amor y tolerancia
compartan en familia las actividades académicas y también otro tipo de pasatiempos y
juegos donde se fortalezcan los lazos de unión y amor. Aquí les dejo esta actividad para
que las realicen y enriquezcan sus conocimientos de la técnica.
Les compartimos el correo para que envíen sus actividades en caso de presentar problemas
con su blog personal: Correo: [email protected]
FECHA DE INICIO: lunes 10 de mayo de 2021.
FECHA DE FINALIZACION: lunes 31 de mayo de 2021.
COMPETENCIAS.
Realiza planchas en forma física o virtual que permitan interpretar diagramas de lámpara incandescentes controladas desde varios puntos usando relés. Conoce el principio de funcionamiento de bobinas e inductores Conoce los principios básicos de la electrónica. Conoce el principio de funcionamientos de los RELES. Aplica los procedimientos de análisis de circuitos eléctricos para calcular parámetros de
resistencia, corriente, voltaje y potencia.
Calcular parámetros de resistencia, corriente, voltaje y potencia.
Interpreta y registra resultados de la medición de variables eléctricas
(corriente, voltaje, potencia, resistencia) del circuito eléctrico.
Identifico las herramientas, materiales e instrumentos de medición necesarios para enfrentar un
problema, siguiendo métodos y procedimientos establecidos.
NIVELES DE DESEMPEÑO.
Con habilidad y destreza realizo los diferentes diagramas eléctricos, conozco el comportamiento eléctrico de los transistores, relevadores, lámparas y bobinas e inductores en corriente alterna y propongo nuevos circuitos. Muestra interés por identificar los diferentes diagramas y el comportamiento eléctrico y electrónico
de los diferentes artefactos que posee en su hogar.
Cumple los acuerdos y normas en la clase.
LEY DE OHM.
Antes de iniciar con la ley, se revisará las cantidades eléctricas que intervienen en un circuito.
Un suministro eléctrico o simplemente, "una fuente", es un dispositivo que suministra energía eléctrica a un circuito en forma de una fuente de voltaje. Por ejemplo, las baterías son fuentes de CC (corriente directa) y la toma de corriente de 230 V o la toma de corriente de su hogar es una fuente de CA (corriente alterna).
El voltaje es una magnitud física, con la cual podemos cuantificar o “medir” la diferencia de potencial o la tensión eléctricos entre dos puntos, y es medible mediante un aparato
llamado voltímetro. ... Por ejemplo, en la mayoría de los países de América Latina el voltaje estándar es de 220 voltios.
como la cantidad de voltios que actúan en un aparato o en un sistema eléctrico. De esta forma, el voltaje, que también es conocido como tensión o diferencia de potencial, es la presión que una fuente de suministro de energía eléctrica o fuerza electromotriz ejerce sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado. De esta forma, se establece el flujo de una corriente eléctrica.
A mayor diferencia de potencial que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica, mayor es el voltaje existente en el circuito al que corresponde ese conductor. La diferencia de potencial se mide en voltios (V), al igual que el potencial.
La tensión entre dos puntos de un campo eléctrico es igual al trabajo que realiza dicha unidad de carga positiva para transportarla desde el punto A al punto B. Cabe destacar. que la tensión es independiente del camino recorrido por la carga, y depende de forma exclusiva del potencial eléctrico de los puntos A y B en el campo.
Si le es posible mire este video: https://youtu.be/pgxoB9g4s9o?list=TLPQMjkwNDIwMjEQjTO6SleLPA. ¿Qué es el voltaje?
CORRIENTE ELECTRICA.
La corriente eléctrica es un fenómeno físico causado por el desplazamiento de una carga (ion o electrón). En el caso de un conductor metálico, son principalmente los electrones los que toman parte en la corriente. La intensidad de la corriente es la cantidad de carga que pasa por un conductor por unidad de tiempo.
Una medida de la cantidad de carga eléctrica transferida por unidad. Representa el flujo de electrones a través de un material conductivo. Una medida común de corriente es el amperio.
La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior de este. Al caudal de corriente (cantidad de carga por unidad de tiempo) se le denomina intensidad de corriente eléctrica (representada comúnmente con la letra I). En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en culombios por segundo (C/s), unidad que se denomina amperio (A). Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor por el que circula la corriente que se desea medir.
Si le es posible observe este video.
https://youtu.be/YTX2Trvrmpw?list=TLPQMjkwNDIwMjEQjTO6SleLPA. ¿Qué es el amperio?
RESISTENCIA ELECTRICA.
Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición al flujo de corriente eléctrica a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Simón Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.
Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma más o menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso. Mientras menor sea esa resistencia, mayor será el orden existente en el micro mundo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor. Esa situación hace que siempre se eleve algo la temperatura del conductor y que, además, adquiera valores más altos en el punto donde los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso.
Se define a un ohmio como la resistencia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor, cuando una diferencia de potencial constante de 1 voltio aplicada entre estos dos puntos, produce, en dicho conductor, una corriente de intensidad de 1 amperio (cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor). Se representa por la letra griega mayúscula omega (Ω).
Si le es posible observe este video.
https://youtu.be/BDMc863Rbtc?list=TLPQMjkwNDIwMjEQjTO6SleLPA. ¿Qué es la resistencia?
LEY DE WATTS O LEY DE POTENCIA ELECTRICA
QUE ES WATTS Como watts se denomina, en inglés, a los vatios. El watt, como tal, es una unidad de potencia eléctrica que equivale a un julio o joule (J) por segundo. De acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades, el símbolo que identifica a los watts es W. El watt, en este sentido, es la unidad que mide la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. O, dicho en términos empleados en la Electricidad, el watt vendría a ser la potencia eléctrica producida por una diferencia de potencial de un voltio y una corriente eléctrica de un amperio.
LEY DE WATT Como ley de Watt, o ley de la potencia eléctrica, se conoce aquella que afirma que la potencia eléctrica es directamente proporcional al voltaje de un circuito y a la intensidad que circula por él. Se resume en la siguiente fórmula: P=V.I. Siendo que V representa el voltaje en voltios, I intensidad en amperios y P la potencia en vatios.
QUE ES POTENCIA Potencia, procedente del latín potentĭa (‘poder’, ‘fuerza’) tiene varios usos y significados en distintos ámbitos como la Física, las Matemáticas y la Filosofía. De forma genérica es la capacidad o posibilidad para realizar o generar algo.
POTENCIA ELECTRICA La potencia eléctrica es la cantidad de energía que emite o absorbe un cuerpo en una unidad de tiempo. La medición de la potencia eléctrica de consumo de un dispositivo eléctrico doméstico en kilovatios por hora (kW/h).
Si le es posible, observe este video.
https://youtu.be/cjgwfDD4qyo. Potencia eléctrica.
Fig. 1.
ESCALA DE VOLTAJE
Fig. 2
Como interpretar las lecturas que indica el instrumento.
En la figura 1, el instrumento de medida permite ubicar el selector en cuatro posiciones de voltaje DC: 10, 50, 250 y 1000. El instrumento ofrece tres escalas de lectura: 0 a 10, 0 a 50 y 0 a 250
Estas posiciones indican en cual de las escalas de voltaje se debe leer.
La posición del selector indica el valor máximo de voltaje que se puede leer en esta posición:
Si el selector está ubicado en la posición 10: se usa la escala de 0 a 10. Máximo voltaje 10 voltios.
Si el selector está ubicado en la posición 50: se usa la escala de 0 a 50. Máximo voltaje 50 voltios.
Si el selector está ubicado en la posición 250: se usa la escala de 0 a 250. Máximo voltaje 250 voltios.
Si el selector está ubicado en la posición 1000: se usa la escala de 0 a 10. Máximo voltaje 1000 voltios. En esta posición es importante indicar que todas las lecturas indicadas en esta escala se deben multiplicar por 100.
Por ejemplo:
En la figura 2:
a. Si el selector está en la posición 50 y la aguja está en la posición b, seria:
b. Si el selector está en la posición 250 y la aguja está en la posición c, seria:
c. Si el selector está en la posición 10 y la aguja está en la posición e, seria:
d. Si el selector está en la posición 1000 y la aguja está en la posición a, seria:
e. Si el selector está en la posición 1000 y la aguja está en la posición d, seria:
Ya estamos listos para iniciar con la ley de OHM.
La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simón Ohm, es una ley básica para entender los fundamentos principales de los circuitos eléctricos. Establece que
la diferencia de potencial que aplicamos entre los extremos de un conductor
determinado es directamente proporcional a la intensidad de la corriente que circula por
el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica ;
que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre e :
La fórmula anterior se conoce como fórmula general de la ley de Ohm, y en la
misma, corresponde a la diferencia de potencial, a la resistencia e a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A).
Diagrama circular de la ley de Ohm
En un diagrama se muestran las tres formas de relacionar las magnitudes físicas que
intervienen: Voltaje (V), corriente (I) y resistencia (R). , .
V= Diferencia de Potencial eléctrico o fuerza electromotriz “término de la antigua escuela” (Voltios “V”).
I= Intensidad de Corriente eléctrica (Amperes “Amp.”)
R= Resistencia Eléctrica (Ohmios “Ω”)
La elección de la fórmula a utilizar dependerá del contexto en el que se aplique. Por ejemplo, si se trata de la curva característica I-V de un dispositivo eléctrico como un calefactor, se escribiría como: I = V/R. Si se trata de calcular la tensión V en bornes de una resistencia R por la que circula una corriente I, la aplicación de la ley sería: V= R I. También es posible calcular la resistencia R que ofrece un conductor que tiene una tensión V entre sus bornes y por el que circula una corriente I, aplicando la fórmula R = V/ I.
triángulo de la ley de Ohm
Una forma mnemotécnica más sencilla de recordar las relaciones entre las magnitudes que intervienen en la ley de Ohm es el llamado "triángulo de la ley de Ohm": para conocer el valor de una de estas magnitudes, se tapa la letra correspondiente en el triángulo y las dos letras que quedan indican su relación (teniendo en cuenta que las que están una al lado de otra se multiplican, y cuando quedan una encima de la otra se dividen como en un operador matemático común).
EJEMPLOS
Ejemplo 1. ¿Calcula la intensidad de la corriente que alimenta a una lavadora de juguete que tiene una resistencia de 10 ohmios y funciona con una batería con una diferencia de potencial de 30 V. Cuál es la potencia consumida en la resistencia?
Solución: Para darle solución a este problema, basta con retomar los datos del problema que en este caso sería la resistencia de 10 Ohmios, y una tensión de 30 Volts, por lo que tendríamos.
?
El problema nos pide la corriente, por lo que tendremos que aplicar la ley del ohm, para hallarla.
La potencia será: P= V.I P= 30V.3A P= 90 W
Ejemplo 2. Calcula el voltaje, entre dos puntos del circuito de una plancha, por el que atraviesa una corriente de 4 amperios y presenta una resistencia de 10 ohmios. ¿Cuál es la potencia consumida por la resistencia?
Solución: Del mismo modo que el ejemplo anterior, lo que necesitamos es retomar nuestros datos, que en este caso serían los 4 amperios que atraviesan sobre el circuito de la plancha y la resistencia de 10 ohmios, por lo que:
?
En este caso nuestra fórmula será la misma, solo que ahora la vamos a despejar.
Ahora reemplazamos nuestros datos.
La potencia será: P= V.I P= 40V.4A P= 160 W
Ejemplo 3. Calcula la resistencia atravesada por una corriente con una intensidad de 5 amperios y una diferencia de potencial de 11 voltios. ¿Cuál es la potencia consumida por la resistencia?
Solución: Si siempre consideramos los datos de nuestros problemas, es más fácil resolver un problema de física, en este caso tendríamos lo siguiente:
?
Ahora de la ley del ohm, despejamos el valor de R para poder obtener nuestra ecuación final:
Por lo que nuestra resistencia sería de 2.2 Ω, que daría por finalizado nuestro ejercicio.
La potencia será: P= V.I P= 11V.5A P= 55W
Si le es posible observe este video.
https://youtu.be/m7HY1Or01S0?list=TLPQMjkwNDIwMjEQjTO6SleLPA. Ley de Ohm.
https://youtu.be/ojSlodvymjQ. Ley de Ohm y ejercicios.
Ejemplo 4. Calcular el voltaje en un circuito en el que hay una corriente de
2.5 Amperes con una resistencia de 50 Ω. Cual es la potencia consumida por la
resistencia?
V = RI
R = 50 Ω
V =?
I = 2.5 A
V = RI = (50) (2.5) = 125
El voltaje es de 125 V
Ejemplo 5. Calcular la corriente en un circuito en el que hay un voltaje de 80
V y una resistencia de 470 Ω .Cual es la potencia consumida por la resistencia?
I = V/R
R = 470 Ω
V = 80 V
I =?
I = V/R = 80 / 470 = 0.170 A
La corriente es de 0.170 A o 170 mA
La potencia será: P= V.I P= 80V. 0,170A P= 13,5 W.
Fuente: https://www.ejemplode.com/37-fisica/4215-
ley_de_ohm.html#ixzz6tppsdcja
LEYES DE KIRCHHOFF
PRIMERA LEY.
Cualquier nodo de un circuito eléctrico posee una afluencia de corriente de entrada y salida. Dichas corrientes deben sumarse en la cantidad igual de entrada y salida. Es equivalente decir que la suma algebraica total que pasa por este nodo es igual a cero.
Definición de nodo: Un nodo es el punto en el que se unen dos o más elementos de un circuito electrónico.
La suma de las corrientes que entran en un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del mismo nodo.
Para entenderlo mejor, podemos ilustrar un nodo por el que pasan 4 corrientes (I1, I2, I3 e I4). Según la Ley de Corrientes de Kirchhoff, la suma de I2 e I3 debe ser igual a la suma de I1, I4:
La suma de las Corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen de ese nodo: I2 +I3 = I1 + I4.
Si le es posible observe este video: https://youtu.be/p96iDGnHQ9A
SEGUNDA LEY
La segunda ley es conocida como la Ley de voltaje de Kirchhoff, Ley de Tensiones de Kirchhoff o Ley de Mallas de Kirchhoff. Sus siglas son LVK, y describe el comportamiento exacto del voltaje en una malla de un circuito eléctrico. Definición de malla: una malla es un camino cerrado formado por elementos de un circuito eléctrico.
Gracias a esta ley es posible determinar la caída de un voltaje en todos y cada uno de los elementos que están establecidos en la malla que se desea analizar.
Dentro de una malla, cuando se suman todas y cada una de las caídas de tensión, el resultado es igual a la tensión que se está administrando a esa malla. Es equivalente decir, que, si se suman de manera algebraica utilizando las caídas de tensión de la malla, el resultado siempre será cero.
Dicho de una manera menos técnica:
La suma de todas las caídas de tensión de una malla es igual a la tensión que se administra a esa malla (fuente de alimentación).
A pesar de que esta ley suele ser un poco más complicada de entender, si se ilustra una malla con tres resistencias R1, R2 y R3 y una fuente de alimentación V4, la Ley de Tensiones de Kirchhoff afirma que la suma de caída de tensión en las resistencias es igual al voltaje de la fuente de alimentación V4:
Donde se suministra energía se dice que es hay SUBIDA DE POTENCIAL.
Donde se consume energía se dice que hay una CAIDA DE POTENCIAL.
La suma de las subidas de potencial siempre es igual a la suma de las caídas de potencial.
O de otra forma: La suma de las subidas de potencial mas las bajadas de potencial siempre debe ser igual a cero.
El voltaje aplicado (V4) debe ser igual a la suma de la caída de voltajes en cada resistencia: V4 = V1 + V2 + V3.
En otras palabras, se puede afirmar que en un circuito cerrado (malla), La suma de todos los voltajes de esa malla debe ser cero:
V4 - V1 - V2 - V3 = 0.
Ejemplo usando los símbolos de cada voltaje.
A. ¿Cuál es el valor del voltaje Vx?
B. ¿Cuál es el valor del voltaje Vx?
Si le es posible observe este video: https://youtu.be/QyMxw30cxR8.
Taller.
1. De acuerdo con los datos proporcionados en la figura anterior, para cada una de las siguientes opciones indique el valor que el instrumento de medida proporciona:
a. Selector en la posición 50 y la aguja en la posición a. b. Selector en la posición 10 y la aguja en la posición b. c. Selector en la posición 1000 y la aguja en la posición c. d. Selector en la posición 250 y la aguja en la posición d. e. Selector en la posición 50 y la aguja en la posición c.
2. Determinar la intensidad de la corriente eléctrica a través de una resistencia de 30 Ω al
aplicarle una diferencia de potencial de 90 Volts. ¿Cuál es la potencia consumida por la resistencia?
3. Un alambre conductor deja pasar 6 Amperes al aplicarle una diferencia de potencial de
110 volts. ¿Cuál es el valor de su resistencia? ¿Cuál es la potencia consumida por la resistencia?
4. Calcular la diferencia de potencial aplicada a una resistencia de 10 Ω, si por ella fluyen
5 amperes. ¿Cuál es la potencia consumida por la resistencia?
5. Un tostador eléctrico tiene una resistencia de 15 Ω cuando está caliente. ¿Cuál será la
intensidad de la corriente que fluirá al conectarlo a una línea de 120 Volts? ¿Cuál es la potencia consumida por la resistencia?
6. ¿Cuál es el valor de la resistencia en un circuito que se alimenta con 30V y circula una corriente de 250 mA?
7. ¿Cuánto voltaje se aplica a una resistencia de 2 K para que circule una corriente
eléctrica de 0,5 A? ¿Cuál es la potencia consumida por la resistencia?
Ic = 5,2 A Id = 2,6 A Ie = 1.4 A Ia = 3,8 A
8. En el diagrama anterior ¿Cuál es el valor de la corriente Ib?
9. ¿En el circuito anterior, cuál es el valor de la corriente I3?
10. En un formato tamaño carta realice la plancha siguiente. Símbolos de resistencias. No olvide el rotulo.
11. En un formato tamaño carta realice los siguientes diagramas:
12. Investigue que es un diodo semiconductor. a. Simbolo. b. Definicion. c. Caracteristicas. d. Construccion interna. e. Funciones. f. Aplicaciones.
Prof: Hector Peña Campo tecnologico y Laboral INEM Cali.