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ELECTRICIDAD BÁSICA
 
ELECTRICIDAD - ESQUEMAS ELECTRICOS - DIAGNOSIS

QUE ES LA ELECTRICIDAD

Es un tipo de energía, que como tal no se puede crear ni destruir, pero sí que se puede transformar en otras energías , mecánica ( motor ), calorífica ( estufa ), luminosa ( luz ), etc…

Para obtener electricidad transformamos otras energías: mecánica ( mediante un generador ) o química ( mediante pilas y baterías ).

Para que un tipo de energía desarrolle un trabajo ha de haber un movimiento. En la electricidad lo que se mueven son los electrones, que son los elementos que forman órbitas alrededor del núcleo de un átomo y que disponen de carga eléctrica negativa, además son los electrones de la última órbita los que se desplazan, o sea, los llamados electrones de valencia.

ESTRUCTURA DE UN ATOMO

ESTRUCTURA DE UN ATOMO DE COBRE - Cu -


Como solamente tiene un electrón en la última órbita , es fácil que este se mueva de un átomo a otro
CIRCUITO ELECTRICO


Con el fin de aprovechar la electricidad, son necesarias una serie de condiciones:

- Disponer de una fuente de electrones o de un dispositivo generador ( en el coche puede ser un alternador o batería ).

- Que haya un camino por donde la electricidad pueda circular ( los cables conductores ).


- Disponer de algún elemento capaz de transformar esta energía en lo que nosotros queramos: luz, movimiento, calor, etc. ( los llamados receptores eléctricos ).


MAGNITUDES ELECTRICAS
La electricidad tiene tres magnitudes, que si bien no podemos ver, si que podemos medir, estas son:

VOLTAGE
Es la fuerza con la que circula la electricidad, su unidad es el voltio ( V ) y para medirlo utilizaremos el voltímetro.
Podemos poner como ejemplo la presión de agua, cuanto más grande es, con más fuerza circula.
El voltio es la unidad principal de medida del voltaje, pero tiene múltiplos y submúltiplos:
UNIDAD EQUIVALENCIA UTILIDAD
Milivoltio ( mv ) 0,001 V. Circuitos electrónicos
Voltio ( V ) 1 V. Tensión de batería y casi todos los receptores del coche
Kilovoltio ( Kv ) 1.000 V Tensión en las bujías
De 20 a 50 Kv.

A la hora de conectar el voltímetro para medir la tensión, primero habremos de seleccionar la escala de medida y después conectarlo al circuito en paralelo, es decir, el cable positivo ( rojo ) al punto de tensión y el cable negativo ( negro ) a la masa ( chasis del vehículo ).
La medición en voltios se realiza en paralelo en cualquier circuito.


INTENSIDAD

Es la cantidad de electricidad que circula por un conductor en un tiempo determinado y depende principalmente del consumo del receptor, su unidad es el amperio ( A ) , para medirlo utilizaremos el amperímetro.

Poniendo de ejemplo una manguera de agua, sería la cantidad de agua que circula entre el inicio y el final de la manguera.

La intensidad se mide en serie para cualquier circuito eléctrico, el cable positivo al que lleva la corriente y el cable negativo al que va hasta el receptor.


UNIDAD EQUIVALENCIA UTILIDAD
Amperio ( A ) 1 A Medida de la mayoría de los receptores
Miliamperio ( mA ) 0,001 A Corriente en circuitos electrónicos
Microamperio ( µA) 0,000001 A Corriente de excitación de algunos elementos electrónicos.

El amperio es una unidad muy grande, ( es el desplazamiento de unos 6 trillones de electrones en un segundo ) y no tiene múltiplos, pero si que se utilizan submúltiplos.

RESISTENCIA

Es la dificultad que ofrece un conductor o un circuito eléctrico al paso de la corriente. La unidad es el OHMIO ( ? ) y para medirlo hay que utilizar el ohmímetro.

El ohmímetro hace pasar una pequeña corriente por el circuito para medir la resistencia, por lo tanto el circuito NO PUEDE TENER CORRIENTE ( medir sin conexión ).

Por poner un ejemplo hidráulico , la resistencia sería un grifo colocado en una tubería, cortando el paso del agua, dependiendo de cuanto cerremos, dependerá la resistencia.

El Ohmio es una unidad muy pequeña, por lo tanto no dispone de submúltiplos pero sí de múltiplos.

UNIDAD EQUIVALENCIA UTILIDAD
Ohmio (?) 1 ? Medida de la mayoría de los receptores
KiloOhmio ( K? ) 1.000 ? Corriente en circuitos electrónicos
MegaOhmio ( M? ) 1.000.000 ? Corriente de excitación de algunos elementos electrónicos.

Dependiendo de la resistencia que oponen al paso de la corriente, tenemos tres tipos de materiales:

CONDUCTORES : Son los materiales que permiten la circulación de la electricidad, como el cobre, la plata, el hierro y casi todos los metales.

AISLANTES: Son materiales con tanta resistencia que la electricidad no puede circular por ellos, como la madera, los plásticos…etc.

SEMI-CONDUCTORES: Son materiales que dependiendo de las circunstancias se comportan como conductores o como aislantes. De este tipo tenemos: Diodos, transistores y elementos electrónicos fabricados con germanio y silicio.


TIPOS DE CORRIENTE DE LA QUE DISPONEMOS EN EL VEHICULO

CORRIENTE CONTINUA:

La tensión no varía en función del tiempo, siempre tiene el mismo valor.
Este tipo de corriente sólo es posible conseguirlo por reacción química, por lo tanto disponemos de ella en baterías y pilas.

CORRIENTE ALTERNA:

La tensión varía en el tiempo en infinitos puntos, hasta encontrar un punto máximo y un punto mínimo.
Cualquier generador da este tipo de corriente.
Por ejemplo en alternadores, generadores inductivos de encendido , abs, sensor cigüeñal…etc



LEY DE OHM

Las tres magnitudes eléctricas que hemos estudiado antes, están relacionadas entre si, de forma que si varía una, varían las otras dos según queda expresado en la ley de OHM.

LA INTENSIDAD QUE PASA POR UN CIRCUITO ELECTRICO ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA TENSION E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA RESISTENCIA

Veamos la fórmula de la Ley de OHM.

Donde:

V = Voltios Voltios
I = Intensidad Amperios
R = Resistencia ?

Si desglosamos tendríamos las siguientes fórmulas:

V = I x R I = V / R R = V / I

A CONTINUACION MOSTRAMOS UN ESQUEMA DE FORMULAS EN DIFERENTES FORMATOS


CIRCUITO BASICO DE ELECTRICIDAD, DONDE ENCONTRAMOS UNA BATERIA - CABLEADO - INTERRUPTOR - ELEMENTO CONSUMIDOR. MOSTRANDO CIRCUITO ABIERTO Y CIRCUITO CERRADO.


EJEMPLOS DE ALGUNOS EJERCICIOS PARA ACLARAR LOS CONCEPTOS ANTERIORES

- ¿ A cuanta tensión trabaja un motor de elevalunas que consume 6 Amperios y tiene una resistencia de 2 Ohm ¿ .

V = I x R = 6 x 2 = 12 V.

- ¿ Cuanta resistencia tiene una bombilla que trabaja a 12 V y consume 3 A ¿

R = V / I = 12 / 3 = 4 ?

- ¿ Cuanta intensidad consume una bocina que trabaja a 12 V , si su resistencia es de 10 ? ¿

I = V / R = 12 / 10 = 1,2 A.

LA POTENCIA

Llamamos potencia al trabajo desarrollado en la unidad de tiempo. Potencia eléctrica es el resultado de multiplicar la tensión por la intensidad, su unidad es el Vatio ( W ).

Así mismo con en la fórmula de la Ley de Ohm podemos aclarar las incógnitas:

P = V x I V = P / I I = P / V

Ahora algunos ejercicios para aclarar conceptos:

- ¿ Qué potencia desarrolla una bombilla que trabaja a 12 V y consume 3,33 A ¿

P = V x I = 12 x 3,33 = 39,96 W.

- ¿ A qué voltaje trabaja un motor que da una potencia de 90 W si consume 7,5 A ¿.

V = P / I = 90 / 7,5 = 12 V

- ¿ Qué intensidad consume un circuito de antinieblas con dos bombillas de 12 V / 60 W ¿

I = P / V = 120 / 12 = 10 A.

Como los conceptos con los que trabajamos son los mismos, podemos hacer combinaciones con la fórmula de la Ley de Ohm y la de la potencia.

Ejemplo:

- ¿ Cuál será la resistencia de una bombilla de 12 V / 40 W ¿

I = V x R P = V x I

I = P / V = 40 / 12 = 3,33 A.
R = V / I = 12 / 3,33 = 3,6 ?

 

SIMBOLOGIA ELECTRICA APLICADA AL AUTOMOVIL

ELECTRONICA BASICA

RESISTENCIAS:

Son elementos que ofrecen resistencia al paso de la corriente. Transforman la energía eléctrica en calor que disipan a la atmósfera, son utilizadas normalmente para bajar la tensión y como limitadores de intensidad, para proteger algunos circuitos.

El tamaño de la resistencia determina la potencia de ésta, es decir, la cantidad de calor que será capaz de disipar, o lo que viene a ser lo mismo, la intensidad de corriente que puede atravesarla sin que se queme.

El valor óhmico de las resistencia está representado en el cuerpo de éstas, mediante bandas de color, cada una de las cuales corresponde a un valor numérico determinado por el código de colores de las resistencias:

VALORES: TOLERANCIAS:

Negro 0 Rojo 2%
Marrón 1 Oro 5%
Rojo 2 Plata 10%
Naranja 3 Incoloro 20%
Amarillo 4
Verde 5
Azul 6
Violeta 7
Gris 8
Blanco 9

Determinación del valor óhmico de una resistencia:

Las resistencias suelen tener 3 bandas de color juntas y a parte una más, ésta última indica la tolerancia que será de uno de los cuatro colores indicados en la tabla anterior. Las tres bandas juntas indican el valor óhmico según el siguiente concepto:
1ª banda Valor
2ª banda Valor
3ª banda Factor de multiplicación ( Nº de ceros )

REOSTATOS ( potenciómetros )

Son resistencias variables que modifican su valor óhmico , moviendo un cursor que se desplazará por un bobinado o por una pista cerámica según los casos.

Símbolo de un reostato ( Potenciómetro variable )


El reostato tendrá una salida de más o menos tensión dependiendo de la posición del cursor, lo que provocará que la carga reciba más o menos tensión para funcionar, un ejemplo claro de utilización lo tenemos en las luces del cuadro de instrumentos.

De los tres pines tenemos, positivo y negativo en los extremos y por el del medio salida variable en voltios dependiendo de la alimentación del mismo, por ejemplo si hemos puesto una pila de 9 V., la salida será dependiendo de la posición del cursor , entre 0 - 9 V.


Un ejemplo claro de utilización lo tenemos en los pedales de acelerador de los vehículos o en un sensor de posición de mariposa.

RESISTENCIAS

RESISTENCIA NTC:


Es una resistencia variable con la temperatura, de forma que cuando aumenta ésta, disminuye su valor óhmico.
NTC = Negativo Temperatura Coeficiente.
Suelen usarse como sensores de temperatura del refrigerante, de una unidad electrónica o de un indicador térmico.

RESISTENCIA PTC:


Es igual que la anterior, pero en este caso al aumentar la temperatura aumenta el valor óhmico.
PTC = Positivo Temperatura Coeficiente.
Se suelen utilizar como en el caso anterior pero la utilidad principal es como bujía de incandescencia ( calentadores diesel ).

RESISTENCIA LDR:

Es una resistencia variable con la luz, modificando su valor óhmico en función de la intensidad de luz que recibe, con la oscuridad aumenta la resistencia y con la claridad disminuye.
LDR = Luz Dependiente Resistencia.
Se utilizan como sensores para saber cuando es de día o de noche como sensores para climatizadores electrónicos.


DIODOS

El diodo puede definirse como una válvula eléctrica, que permite el paso de la corriente en un solo sentido y la impide en el contrario.

Es utilizado en numerosos circuitos, en los que es necesario un sentido de la corriente. También es muy útil como rectificador de corriente.



La comprobación es simple, basta con verificar que permiten el paso de la corriente en un sentido y la impidan en el contrario. Esta comprobación puede realizarse en Ohmios o con la función del polímetro de comprobación de diodos, que efectúa la medida en voltios necesarios para romper la pequeña barrera de puesta en conducción.


DIODO LED

Es un diodo que al recibir corriente se ilumina, es utilizado como chivato en sustitución de las lámparas de incandescencia, ya que consume mucha menos corriente ( 3 a 20 mA ) y dura más tiempo.

No se pueden conectar directamente a 12 V, ya que los destruiríamos, el voltaje entre sus bornes no ha de ser superior a 2 V y la intensidad máxima de 100 mA.

DIODO ZENER



En un sentido directo se comporta como un diodo normal, pero no es así como se utiliza, sino que se usa en sentido inverso, ya que tiene la particularidad de conducir a un valor de tensión determinado y además mantener la tensión fija entre sus bornes.
Es muy utilizado en circuitos reguladores de tensión y como protector contra sobretensiones.
Para su identificación dispone de una marca en el cátodo y en el cuerpo está marcada la tensión Zener.

DIODO CONTROLADO O TIRISTOR


Es un diodo que en lugar de conducir cuando se establece tensión entre sus bornes, lo hace cuando además recibe excitación por un Terminal de disparo, después aunque desaparezca la tensión de disparo , el diodo sigue conduciendo hasta que no exista tensión entre sus bornes principales.

A = Anodo K = Cátodo G = Tensión de disparo.

Se utilizan por ejemplo para activar luces de aviso de avería.


TRANSISTOR

Es un elemento semi-conductor que tiene la propiedad de poder gobernar a voluntad la intensidad de corriente que circula entre dos de sus terminales, a través de la acción de una pequeña corriente muy inferior a la anterior aplicada al tercer Terminal.

Los dos primeros terminales se llaman emisor y colector y el tercero recibe el nombre de base.


CARACTERISTICAS DE UN MULTIMETRO BASICO

 
 
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Electricidad básica, conceptos y características sobre la electricidad y sus aspectos más indicativos - fórmulas eléctricas y descripción de elementos electricos

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