Admitancia De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación navegación,, búsqueda En ingeniería eléctrica, eléctrica, la admitancia de un circuito es la facilidad f acilidad que este ofrece al paso de la corriente. corriente. Fue Oliver Heaviside quien comenzó a emplear este término en diciembre de 1887 1887.. De acuerdo con su definición, la admitancia
es la inversa de la impedancia impedancia,,
:
En el SI SI,, la unidad de la admitancia es el Siemens Siemens,, también llamada mho, proveniente de la unidad de resistencia, ohm, a la inversa. Al igual que la impedancia, la admitancia se puede considerar cuantitativamente como un valor complejo valor complejo::
esto es, su módulo es el inverso del módulo de la impedancia y su argumento el de ésta cambiado de sígno. Si utilizamos la forma binómica de
:
Multiplicando numerador y denominador denominador por "R - Xj" y operando resulta:
Expresión que permite definir las componentes real e imaginaria de la admitancia en función de los valores resistivo, R, y reactivo, X, de la impedancia:
Luego,
A G se la denomina conductancia y a B susceptancia susceptancia.. Si fueran conocidas las componetes G y B de la admitancia, y a partir de ellas se quieren determinar los valore de R y X de la impedancia, puede demostrarse demostrarse que:
En los análisis de circuitos en paralelo se suele utilizar la admitancia en lugar de la impedancia para simplificar los cálculos.
Relación entre parámetros de admitancia Y y parámetros de dispersión S [editar ] Los parámetros de admitancia Y pueden obtenerse de los parámetros de dispersión di spersión S como muestran las siguientes si guientes expresiones.
Donde
Dichas expresiones normalmente utilizan números complejos para S ijij y para Y ijij. Nótese que el valor de Δ puede ser 0 para valores de S ijij, por lo que la división por Δ en los cálculos de Y ijij puede conllevar una división por 0.
En las expresiones, el producto por la impedancia característica Z 0 es posible si dicha impedancia no es dependiente de la frecuencia. Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Admitancia http://es.wikipedia.org/wiki/Admitancia""
La impedancia es una magnitud que establece la relación (cociente) entre la tensión y la intensidad de corriente. Tiene especial importancia si la corriente varía en el tiempo, en cuyo caso, ésta, la tensión y la propia impedancia se notan con números complejos o funciones del análisis armónico. Su módulo (a veces impropiamente llamado impedancia) establece la relación entre los valores máximos o los valores eficaces de la tensión y de la corriente. La parte real de la impedancia es la resistencia y su parte imaginaria es la reactancia. El concepto de impedancia generaliza la ley de Ohm en el estudio de circuitos en corriente alterna (AC).El término fue acuñado por Oliver Heaviside en 1886. En general, la solución para las corrientes y las tensiones de un circuito formado por resistencias, condensadores e inductancias y sin ningún componente de comportamiento no lineal, son soluciones de ecuaciones diferenciales. Pero, cuando todos los generadores de tensión y de corriente tienen la misma frecuencia constante y que sus amplitudes son constantes, las soluciones en estado estacionario (cuando todos fenómenos transitorios han desaparecido) son sinusoidales y todas las tensiones y corrientes tienen la misma frecuencia (la de los generadores) y tienen la amplitud y la fase constante. El formalismo de las impedancias consiste en unas pocas reglas que permiten calcular circuitos que contienen elementos resistivos, inductivos o capacitivos de manera similar al cálculo de circuitos resistivos en corriente continua. Esas reglas sólo son válidas en los casos siguientes:
Si estamos en régimen permanente con corriente alterna sinusoidal. Es decir, que todos los generadores de tensión y de corriente son sinusoidales y de misma frecuencia, y que todos los fenómenos transitorios que pueden ocurrir al comienzo de la conexión se han atenuado y desaparecido completamente. Si todos los componentes son lineales. Es decir, componentes o circuitos en los cuales la amplitud (o el valor eficaz) de la corriente es estrictamente proporcional a la tensión aplicada. Se excluyen los componentes no lineales como los diodos. Si el circuito contiene inductancias con núcleo ferromagnético (que no son lineales), los resultados de los cálculos sólo podrán ser aproximados y eso, a condición de respetar la zona de trabajo de las inductancias.
Cuando todos los generadores no tienen la misma frecuencia o si las señales no son sinusoidales, se puede descomponer el cálculo en varias etapas en cada una de las cuales se puede utilizar el formalismo de impedancias (ver más abajo).
Contenido [ocultar ]
1 Definición 2 Reactancia 3 Admitancia 4 Generadores de tensión o de corriente desfasadas 5 Representación gráfica 6 Cálculo de circuitos con las impedancias
6.1 Leyes de Kirchhoff 6.2 Generalización de la ley de Ohm 6.3 Impedancias en serie o en paralelo 6.4 Interpretación de los resultados 7 Ejemplos 7.1 Un generador único 7.2 Dos generadores desfasados 8 Cuando las impedancias no pueden utilizarse directamente 9 Origen de las impedancias 10 Véase también: 11 Bibliografía o o o o
o o
Definición [editar ] Sea un componente electrónico o eléctrico o un circuito alimentado por una corriente sinusoidal . Si la tensión a sus extremidades es , la impedancia del circuito o del componente se define como un número complejo cuyo módulo es el cociente y cuyo argumento es .
o sea
.
Como las tensiones y las corrientes son sinusoidales, se pueden utilizar los valores pico (amplitudes), los valores eficaces, los valores pico a pico o los valores medios. Pero hay que cuidar de ser uniforme y no mezclar los tipos. El resultado de los cálculos será del mismo tipo que el utilizado para los generadores de tensión o de corriente.
Reactancia [editar ] Véase artículo reactancia. La impedancia puede representarse como la suma de una parte real y una parte imaginaria:
es la parte resistiva o real de la impedancia y es la parte reactiva o reactancia de la impedancia.
Admitancia [editar ] Véase artículo admitancia. La admitancia es el inverso de la impedancia:
La conductancia es la parte real de la admitancia y la susceptancia imaginaria de la admitancia.
la parte
Las unidades de la admitancia, la conductancia y la susceptancia son los Siemens. Un Siemen es el inverso de un Ohmio.
Generadores de tensión o de corriente desfasadas [editar ] Si, en un circuito, se encuentran varios generadores de tensión o de corriente, se elije uno de ellos como generador de referencia de fase. Si la verdadera tensión del generador de referencia es , par el cálculo con las impedancias escribiremos su tensión como . Si la tensión de otro generador tiene un avance de fase de con respecto al generador de referencia y su corriente es , para el cálculo con las impedancias escribiremos su corriente como . El argumento de las tensiones y corrientes calculadas será desfase de esas tensiones o corrientes con respecto al generador tomado como referencia.
Representación gráfica [editar ] Ver artículos corriente alterna y Fasor (electrónica). Se pueden representar las tensiones de los generadores de tensión y las tensiones entre los extremos de los componentes como vectores en un plano complejo. La magnitud (longitud) de los vectores es el módulo de la tensión y el ángulo que hacen con en eje real es igual al ángulo de desfase con respecto al generador de referencia. Este tipo de diagrama también se llama diagrama de Fresnel . Con un poco de costumbre y un mínimo de conocimientos de geometría, esas representaciones son mucho más explicitas que los valores o las fórmulas. Por supuesto, esos dibujos no son, en nuestra época, un método gráfico de cálculo de circuitos. Son una manera de "ver" como las tensiones se suman. Esos dibujos pueden facilitar la escritura de las fórmulas finales, utilizando las propiedades geométricas. Encontrarán ejemplos de la representación gráfica en los ejemplos de abajo.
Cálculo de circuitos con las impedancias [editar ] Con lo que se ha explicado arriba, se pueden calcular circuitos que contienen impedancias de la misma manera que se calculan circuitos con resistencias en corriente continua.
Leyes de Kirchhoff [editar ] Las Leyes de Kirchoff se aplican de la misma manera: "la suma de las corrientes que llegan a un nodo es cero" y "la suma de todas las tensiones alrededor de una malla es cero". Esta vez, tanto las corrientes como las tensiones, son, en general, complejas.
Generalización de la ley de Ohm [editar ] La tensión entre las extremidades de una impedancia es igual al producto de la corriente por la impedancia:
Tanto la impedancia como la corriente y la tensión son, en general, complejas.
Impedancias en serie o en paralelo [editar ] Las impedancias se tratan como las resistencias con la ley de Ohm. La impedancia es igual a su suma: Serie La impedancia de varias impedancias en paralelo es igual al inverso de la suma de los inversos: Paralelo
Interpretación de los resultados [editar ] El resultado de un cálculo de una tensión o de una corriente es, generalmente, un número complejo. Ese número complejo se interpreta de manera siguiente:
El módulo indica el valor de la tensión o de la corriente calculada. Si los valores utilizados para los generadores eran los valores pico, el resultado también será un valor pico. Si los valores eran valores eficaces, el resultado también será un valor eficaz. El argumento de ese número complejo da el desfase con respecto al generador utilizado como referencia de fase. Si el argumento es positivo la tensión o la corriente calculadas estarán en avance de fase.
Ejemplos [editar ] Un generador único [editar ]
Una inductancia y una resistencia en serie alimentadas por un generador sinusoidal. En el diagrama de la derecha tenemos un generador sinusoidal de 10 volts de amplitud y de una frecuencia de 10 kHz. En serie hay una inductancia de 10 mH y una resistencia de 1,2 k . Calculemos la corriente que circula en el circuito:
Es necesaria la aplicación del cálculo con números complejos si se utiliza esta notación. El módulo de la corriente es:
Como el valor de la tensión del generador que tomamos fue un valor pico (amplitud), el valor de la corriente obtenido también es un valor pico. La corriente eficaz es: La fase de la corriente es el argumento del número complejo
: .
La corriente está en retardo de fase con respecto a la fase del generador. Eso es lógico, ya que el circuito es inductivo.
Diagrama de Fresnel (o fasor) de una inductancia y una resistencia en serie. El círculo gris solo sirve de ayuda al dibujo del ángulo recto entre la tensión de la resistencia y la tensión de la inductancia. Solo la resistencia disipa potencia:
La fracción aparece porque el valor de la corriente es el valor pico.
La tensión entre los extremos de la resistencia es La tensión eficaz que se leería con un voltímetro sería el módulo de esta tensión divido por : La tensión entre las extremidades de la inductancia es La tensión eficaz leída con con voltímetro sería, igualmente: Constatamos que la suma de las dos tensiones "complejas" da (teniendo en cuenta los redondeos) la tension del generador. En cambio, la suma de las dos tensiones leídas con un voltímetro es más grande que la del generador ( ). Ese resultado es típico de las medidas hechas con un voltímetro en circuitos en los cuales las tensiones no están en fase. Un voltímetro nos mide módulos en valor eficaz, los cuales no podemos sumar directamente ya que estamos tratando con fasores con sus distintas orientaciones.
Dos generadores desfasados [editar ]
Condensador y resistencia en serie entre dos generadores sinusoidales desfasados. En el circuito de la derecha, un condensador de y una resistencia de en serie, están conectados entre dos generadores sinusoidales. Tomamos como generadores dos fases del suministro trifásico. El generador de izquierda será nuestro generador de referencia . El generador de derecha está en avance de fase de . Es decir, . Con el formalismo de impedancias, el generador de izquierda será y el de derecha . Comencemos calculando la diferencia de tensión entre los dos generadores:
El módulo de esta tensión es respecto a la tensión de referencia.
y está retardada de 0,5236 radianes (30°) con
Diagrama de Fresnel correspondiente al segundo ejemplo. El primer círculo sirve de guía a las tensiones de los dos generadores. El segundo para el ángulo recto entre la tensión del condensador y la de la resistencia. La corriente que circula es:
Como los valores de tensión utilizados para los generadores eran valores eficaces, la corriente calculada también viene como valor eficaz: 91 mA en avance de fase 16,71° con respecto a la tensión de referencia. La tensión entre los extremos de la resistencia es La tensión entre los extremos del condensador es: . La tensión entre las extremidades del condensador está en retardo de 73,3° con respecto a la tensión de referencia. Como en el ejemplo precedente, la suma de los módulos de las tensiones (las que se medirían con un voltímetro) de la resistencia y del condensador (563 V) es más grande que la tensión total aplicada (398 V). La tensión en el punto A del circuito será:
La tensión del punto A es más grande que la de cada generador.
Cuando las impedancias no pueden utilizarse directamente [editar ] Si todos los generadores no tienen la misma frecuencia, el formalismo de las impedancias no puede aplicarse directamente. En ese caso lo que se puede hacer es
utilizar el Teorema de superposición: se hace un cálculo separado para cada una de las frecuencias (remplazando en cada uno de los cálculos todos los generadores de tensión de frecuencia diferente por un cortocircuito y todos los generadores de corriente de frecuencia diferente por un circuito abierto). Cada una de las tensiones y corrientes totales del circuito será la suma de cada una de las tensiones o corrientes obtenidas à cada una de las frecuencias. Por supuesto, para hacer estas últimas sumas hay que escribir cada una de las tensiones en la forma real, con la dependencia del tiempo y el desfase: para las tensiones y las fórmulas similares para las corrientes. Si las señales no son sinusoidales, pero son periódicas y continuas, se pueden descomponer las señales en serie de Fourier y utilizar el Teorema de superposición para separar el cálculo en un cálculo para cada una de las frecuencias. El resultado final será la suma de los resultados para cada una de las frecuencias de la descomposición en serie.
Origen de las impedancias [editar ] Vamos a tratar de ilustrar el sentido físico de la parte imaginaria j (donde se utiliza esta letra en vez de i para evitar confisiones con la intensidad) de las impedancias calculando, sin utilizar estas, la corriente que circula por un circuito formado por una resistencia, una inductancia y un condensador en serie. El circuito está alimentado con una tensión sinusoidal y hemos esperado suficientemente para que todos los fenómenos transitorios hayan desaparecido. Tenemos un régimen permanente. Como el sistema es lineal, la corriente del régimen permanente será también sinusoidal y tendrá la misma frecuencia que la de la fuente original. Lo único que no sabemos sobre la corriente es su amplitud y el desfase que puede tener con respecto a la tensión de alimentación. Así, si la tensión de alimentación es la corriente será de la forma , donde es el desfase que no conocemos. La ecuación a resolver será:
donde , y son las tensiones entre las extremidades de la resistencia, la inductancia y el condensador. es igual a La definición de inductancia nos dice que . La definición de condensador nos dice que comprobar que: .
. Haciendo la derivada, se puede
Así, la ecuación que hay que resolver es:
Tenemos que encontrar los valores de satisfecha para todos los valores de .
y de
que hagan que esta ecuación sea
Para encontrarlos, imaginemos que alimentamos otro circuito idéntico con otra fuente de tensión sinusoidal cuya única diferencia es que comienza con un cuarto de periodo de retraso. Es decir, que la tensión será . De la misma manera, la solución también tendrá el mismo retraso y la corriente será: . La ecuación de este segundo circuito retardado será:
Hay signos que han cambiado porque el coseno retardado se transforma en seno, pero el seno retardado se transforma en coseno. Ahora vamos a sumar las dos ecuaciones después de haber multiplicado la segunda por j. La idea es de poder transformar las expresiones de la forma en , utilizando las fórmulas de Euler . El resultado es:
Como
es diferente de cero, se puede dividir toda la ecuación por ese factor:
se deduce:
A la izquierda tenemos las dos cosas que queríamos calcular: la amplitud de la corriente y su desfase. La amplitud será igual al módulo del número complejo de la derecha y el desfase será igual al argumento del número complejo de la derecha. Y el término de la derecha es el resultado del cálculo habitual utilizando el formalismo de impedancias en el cual de tratan las impedancias de las resistencias, condensadores e inductancias de la misma manera que las resistencias con la ley de Ohm. Vale la pena de repetir que cuando escribimos:
admitimos que la persona que lee esa fórmula sabe interpretarla y no va a creer que la corriente pueda ser compleja o imaginaria. La misma suposición existe cuando encontramos expresiones como "alimentamos con una tensión " o "la corriente es compleja".
Como las señales son sinusoidales, los factores entre los valores eficaces, máximos, pico a pico o medios son fijos. Así que, en el formalismo de impedancias, si los valores de entrada son pico, los resultados también vendrán en pico. Igual para eficaz u otros. Pero no hay que mezclarlos.
Véase también: [editar ]
Conductancia Conductor eléctrico Conductividad (es el inverso de la resistividad). Resistencia (electricidad) Resonancia eléctrica Superconductividad
Reactancia De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda
Para otros usos de este término, véase Reactancia (desambiguación).
En electrónica, se usan aparte de los transistores tres tipos básicos de componentes: resistencias, condensadores y bobinas. Estas dos últimas son las que tienen que ver con la reactancia. Para crearnos un concepto con imágenes mentales, podemos decir que la reactancia es a la corriente eléctrica lo que la inercia es al movimiento. Cuando un coche arranca, no adquiere la velocidad inmediatamente, sino que tiene que vencer la resistencia de la gravedad, del aire etc. Si al alcanzar la velocidad deseada queremos parar, tampoco el coche lo hace al instante. Lo mismo ocurre cuando una corriente eléctrica atraviesa una bobina o un condensador, y ese impedimento a las variaciones (por lo tanto corriente alterna) que no es más que una resistencia a las variaciones del flujo de electrones se le llama reactancia para no confundirla con lo que es la resistencia pura y llana que es siempre la misma ya sea corriente continua o corriente alterna. ¿Porque no hay que confundirla?... Porque la reactancia de una bobina o de un condensador es distinta dependiendo de la frecuencia de la corriente alterna que la atraviesa. Definición [editar ] Se denomina Reactancia a la impedancia ofrecida, al paso de la corriente alterna, por un circuito en el que solo existen inductores (bobinas) o capacitancias (condensadores) puras, esto es, sin resistencias. No obstante, esto representaría una condición ideal, puesto que no existen en la realidad bobinas ni condensadores que no contengan una parte resistiva, con lo cual los circuitos en general estarán formados por una composición R-L-C (resistencia, inductor y capacitor). En el análisis de circuitos R-L-C, la reactancia, representanda como (X) es la parte imaginaria del número complejo que define el valor de la impedancia, mientras que la resistencia (R) es la parte real de dicho valor. Dependiendo del valor de la reactancia se puede decir que el circuito presenta reactancia capacitiva, cuando X<0, reactancia inductiva, cuando X>0 o es puramente resistivo, cuando X=0. Como impedancia, que es en realidad, la
reactancia también se mide en ohmios. Vectorialmente, la reactancia inductiva y la capacitiva son opuestas. La reactancia capacitiva se representa por Xc y su valor complejo viene dado por la fórmula: en la que Xc= Reactancia capacitiva en ohmios j=Unidad imaginaria C=Capacitancia en faradios f=Frecuencia en hertzios La reactancia inductiva se representa por XL y su valor complejo viene dado por: en la que: XL= Reactancia inductiva en ohmios j=Unidad imaginaria L=Inductancia en henrios f=Frecuencia en hertzios
Este artículo sobre ciencia es muy técnico y difícil de entender por los no especialistas en el tema. Si tienes la capacidad, por favor edítalo, contribuye a hacerlo más accesible para el público general, sin eliminar los detalles técnicos que interesan a los especialistas.
Se denomina Reactancia a la parte imaginaria de la impedancia ofrecida, al paso de la corriente alterna. En su acepción más general, el término reactancia significa sin pérdidas, en su asociación al mundo de los circuitos eléctricos. En el análisis de circuitos R-L-C, la reactancia, representada como (X) es la parte imaginaria del número complejo que define el valor de la impedancia, mientras que la resistencia (R) es la parte real de dicho valor. Dependiendo del valor de la reactancia se puede decir que el circuito presenta reactancia capacitiva, cuando X<0; reactancia inductiva, cuando X>0; o es puramente resistivo, cuando X=0. Vectorialmente, la reactancia inductiva y la capacitiva son opuestas. La reactancia capacitiva se representa por y su valor viene dado por la fórmula:
en la que: = Reactancia capacitiva en ohmios = Capacitancia en faradios = Frecuencia en hercios La reactancia inductiva se representa por
en la que: = Reactancia inductiva en ohmios = Inductancia en henrios = Frecuencia en hercios
y su valor viene dado por:
Multímetro De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda
Multímetro digital Un multímetro, a veces también denominado polímetro o tester , es un instrumento de medida que ofrece la posibilidad de medir distintos parametros electricos y magnitudes en el mismo aparato. Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y óhmetro. Es utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de electrónica y electricidad.
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1 Funciones comunes 1.1 Multímetro o polímetro analógico 1.2 Multímetros con funciones avanzadas 2 Enlaces externos o o
Funciones comunes [editar ] Multímetro o polímetro analógico [editar ]
Multímetro analógico 1. Estas tres posiciones del mando sirven para medir intensidad en corriente contínua(D.C.), de izquierda a derecha, los valores máximos que podemos medir son:500μA, 10mA y 250mA (μA se lee microamperio y corresponde a 10 6
−
A=0,000001A y mA se lee miliamperio y corresponde a 10 − 3 =0,001A). 2. Vemos 5 posiciones, para medir voltaje en corriente contínua (D.C.= Direct Current), correspondientes a 2.5V, 10V, 50V, 250V y 500V, en donde V=voltios. 3. Hay dos posiciones para medir resistencia (x10Ω y x1k Ω); Ω se lee ohmio. Esto no lo usaremos apenas, pues si te fijas en la escala milimetrada que está debajo del número 6 (con la que se mide la resistencia), verás que no es lineal, es decir, no hay la misma distancia entre el 2 y el 3 que entre el 4 y el 5; además, los valores decrecen hacia la derecha y la escala en lugar de empezar en 0, empieza en (un valor de resistencia igual a significa que el circuito está abierto). A veces usamos estas posiciones para ver si un cable está roto y no conduce la corriente. 4. Como en el apartado 2, pero en este caso para medir corriente alterna (A.C.:=Altern Current). 5. Sirve para comprobar el estado de carga de pilas de 1.5V y 9V. 6. Escala para medir resistencia. 7. Escalas para el resto de mediciones. Desde abajo hacia arriba vemos una de 0 a 10, otra de 0 a 50 y una última de 0 a 250.
Multímetros con funciones avanzadas [editar ]
Multímetro analógico.
Más raramente se encuentran también multímetros que pueden realizar funciones más avanzadas como: Generar y detectar la Frecuencia intermedia de un aparato, así como un circuito amplificador con altavoz para ayudar en la sintonía de circuitos de estos aparatos. Permiten el seguimiento de la señal a través de todas las etapas del receptor bajo prueba. Realizar la función de osciloscopio por encima del millón de muestras por segundo en velocidad de barrido, y muy alta resolución. Sincronizarse con otros instrumentos de medida, incluso con otros multímetros, para hacer medidas de potencia puntual ( Potencia = Voltaje * Intensidad ). Utilización como aparato telefónico, para poder conectarse a una línea telefónica bajo prueba, mientras se efectúan medidas por la misma o por otra adyacente. Comprobación de circuitos de electrónica del automóvil. Grabación de ráfagas de alto o bajo voltaje. Un polímetro analógico genérico o estándar suele tener los siguientes componentes: Conmutador alterna-continua (AC/DC): permite seleccionar una u otra opción dependiendo de la tensión (continua o alterna). - Interruptor rotativo: permite seleccionar funciones y escalas. Girando este componente se consigue seleccionar la magnitud (tensión, intensidad, etc.) y el valor de escala. - Ranuras de inserción de condensadores: es donde se debe insertar el condensador cuya capacidad se va a medir. - Orificio para la Hfe de los transistores: permite insertar el transistor cuya ganancia se va a medir. - Entradas: en ellas se conectan las puntas de medida. Habitualmente, los polímetros analógicos poseen cuatro bornes (aunque también existen de dos), uno que es el común, otro para medir tensiones y resistencias, otro para medir intensidades y otro para medir intensidades no mayores de 20 amperios.
Amperímetro De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda
Amperímetro Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. Los amperímetros, en esencia, están constituidos por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en amperios. El aparato descrito corresponde al diseño original, ya que en la actualidad los amperímetros utilizan un conversor analógico/digital para la medida de la caída de tensión sobre un resistor por el que circula la corriente a medir. La lectura del conversor es leída por un microprocesador que realiza los cálculos para presentar en un display numérico el valor de la corriente circulante.
Utilización [editar ] Para efectuar la medida de la intensidad de la corriente circulante el amperímetro ha de colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha corriente. Esto nos lleva a que el amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible, a fin de que no produzca una caída de tensión apreciable. Para ello, en el caso de instrumentos basados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica, estarán dotados de bobinas de hilo grueso y con pocas espiras. En algunos casos, para permitir la medida de intensidades superiores a las que podrían soportar los delicados devanados y órganos mecánicos del aparato sin destruirse, se les dota de un resistor de muy pequeño valor colocado en paralelo con el devanado, de forma que solo pase por este una fracción de la corriente principal. A este resistor adicional se le denomina shunt . Aunque la mayor parte de la corriente pasa por la resistencia de la derivación, la pequeña cantidad que fluye por el medidor sigue siendo proporcional a la intensidad total por lo que al utilizar esta proporcionalidad, el galvanómetro se puede así emplear para medir intensidades de varios cientos de amperios.
Un microamperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio. Tenemos en la actualidad otra forma para efectuar la medida de la intensidad de la corriente mediante la utilización de la pinza voltiamperimetrica. Cuando fluye corriente eléctrica en un conductor se forma alrededor de el un campo magnetico,al colocar el conductor en el centro de las tenazas, el campo magnético es tomado por las tenazas de la pinza, que en realidad es un núcleo que transporta ese flujo magnético hasta una bobina que esta dentro de la pinza; en pocas palabras hemos descrito un transformador, que el primario es el conductor del circuito al cual vamos a medir la carga, y la bobina que está dentro de la pinza es el secundario y las tenazas de la pinza el núcleo y mediante un circuito electrónico nos de la lectura de la intensidad. Se utiliza solo para medir intensidades (cargas) de CA.
Figura 1.- Conexión de un amperímetro en un circuito En la Figura 1 se puede observar la conexión de un amperímetro (A) en un circuito, por el que circula una corriente de intensidad (I). Asimismo, se muestra la conexión del resistor shunt (R S). El valor de R S se calcula en función del poder multiplicador (n) que queremos obtener y de la resistencia interna del amperímetro ( R A) según la fórmula siguiente:
Así si queremos que un amperímetro con resistencia interna de 5 ohmios, que, sin shunt, puede medir un máximo de 1 A pueda medir hasta 10 A, el shunt debe tener un poder multiplicador de 10, por tanto R S deberá ser:
Óhmetro De Wikipedia, la enciclopedia libre (Redirigido desde Ohmetro) Saltar a navegación, búsqueda Un óhmetro, Ohmímetro, u Ohmiómetro es un instrumento para medir la resistencia eléctrica.
El diseño de un óhmetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetro medir la corriente que circula a través de la resistencia. La escala del galvanómetro está calibrada directamente en ohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, al ser el voltaje de la batería fijo, la intensidad circulante a través del galvanómetro sólo va a depender del valor de la resistencia bajo medida, esto es, a menor resistencia mayor intensidad de corriente y viceversa. Existen también otros tipos de óhmetros más exactos y sofisticados, en los que la batería ha sido sustituida por un circuito que genera una corriente de intensidad constante I, la cual se hace circular a través de la resistencia R bajo prueba. Luego, mediante otro circuito se mide el voltaje V en los extremos de la resistencia. De acuerdo con la ley de Ohm el valor de R vendrá dado por:
Para medidas de alta precisión la disposición indicada anteriormente no es apropiada, por cuanto que la lectura del medidor es la suma de la resistencia de los cables de medida y la de la resistencia bajo prueba. Para evitar este inconveniente, un óhmetro de precisión tiene cuatro terminales, denominados contactos Kelvín. 2 terminales llevan la corriente constante desde el medidor a la resistencia, mientras que los otros dos permiten la medida del voltaje directamente entre terminales de la misma, con lo que la caída de tensión en los conductores que aplican dicha corriente constante a la resistencia bajo prueba no afecta a la exactitud de la medida.
PROBADOR DE CONTINUIDAD Este valioso instrumento permite saber si un circuito conduce o no corriente y si lo hace apropiadamente. Erróneamente se detecta la continuidad de un circuito con un simple led o zumbador en serie con lo que se desea probar y el resultado es incierto debido a que una resistencia de hasta 50 ohms no afecta en absoluto ni el brillo del led ni el sonido del zumbador. Aparte, al ser una serie directa se está cargando con corriente y tensión el circuito en verificación.
Este circuito funciona alrededor de dos amplificadores operacionales. El primero está configurado como comparador de voltaje, que abre o cierra según la resistencia conectada entre las puntas de prueba. El segundo hace las veces de amplificador de corriente permitiendo mover el zumbador y el diodo led. Las resistencias y el preset conectados a las entradas del primer amplificador operacional forman un divisor de voltaje calibrado. El preset debe ser del tipo multivueltas de alrededor de 10K, pero este valor no es crítico. El circuito entero se alimenta de 9v, provistos por una batería común. La vida útil de la misma va de los 6 meses al año, dependiendo de su capacidad y el uso que se le de al equipo. CALIBRACION: La única pieza ajustable es el preset, el cual se toca una sola vez. Para ponerlo a punto hay que disponer de dos resistencias. Una de 1 ohms y otra de 1.5 ohms, ambas del 1% de tolerancia o menos. 1º 2º 3º 4º
Con las puntas de prueba en vacío encender el probador. Si el led y el zumbador se encienden girar el preset hasta que se apagen. Si no se encienden omitir este paso y seguir con el siguiente. Conectar la resistencia de 1 ohm a las puntas de prueba firmemente y, si el led y el zumbador no se encienden, girar el preset hasta que lo hagan. Quirar la resistencia de 1 ohm y colocar la de 1.5 en l as puntas. Si el led y el zumbador de encienden girar lentamente el preset hasta que se apaguen.
5º
Repetir los pasos de arriba cuantas veces sea necesario hasta que el led y el zumbador se enciendan sólo al conectar la resistencia de 1 ohm. Con las puntas en vacío o con la resistencia de 1.5 ohms el led y zumbador deben permanecer apagados.
Probador de transistores Siguiendo con los instrumentos sencillos, pero eficientes, aquì te p resento otro probador de transistores y diodos, el cual te indicarà si el componente en prueba està en corto-circuito o abierto, puedes verificar transistores PNP y NPN. COMO VERIFICAR UN DIODO: Se conecta el diodo en las terminales B y C y se oprimen los pulsadores alternativamente, sòlo deberà encender uno de los led, si enciendieran los 2, el diodo bajo prueba està en corto-circuito, si no enciende ninguno de los leds, está abierto. COMO VERIFICAR UN TRANSISTOR: Conectar el transistor en las terminales correspondientes de B, C y E (Base, colector y emisor) oprimir los pulsadores alternativamente, si los 2 leds del lado PNP se encienden, el transistor es del tipo PNP. Si por el contrario, se iluminan los que corresponden al pulsador NPN, corresponde a este tipo. Si sòlamente se enciende un led o ninguno, el transistor esta abierto, si se encienden 3 o los 4 leds, el transistor en prueba està en corto. NOTA: VERIFICAR QUE CADA UNA DE LAS PATITAS DEL TRANSISTOR CORRESPONDAN A LAS DEL PROBADOR.
LISTA DE COMPONENTES
Todos los componentes estan descritos en el diagrama Información de sustitutos, pulsa aquí Tabletas de circuito impreso Este circuito no cuenta con tableta de circuito impreso.
NOTA: Los circuitos aquí publicados, en su mayoría no han sido probados, el buen funcionamiento o no de los mismos, es responsabilidad del
Electrónica
ensamblador
De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda
Detalle de un circuito integrado SMD
Circuito electrónico sobre una placa para prototipos La electrónica es la rama de la física, y fundamentalmente una 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 dispositivos, desde las válvulas termoiónicas hasta los semiconductores. El diseño y la construcción de circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forma parte 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 y química relativamente.
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1 Historia 2 Aplicaciones de la electrónica 3 Sistemas electrónicos 4 Señales electrónicas 5 Tensión 6 Corriente 7 Resistencia 8 Circuitos electrónicos 9 Componentes 9.1 Dispositivos analógicos 9.2 Dispositivos digitales 9.3 Dispositivos de potencia 10 Equipos de medición 11 Teoría de la electrónica o o o
12 Referencias 13 Véase también 14 Enlaces externos
Historia [editar ] Se considera que la electrónica comenzó con el diodo de vacío inventado por John Ambrose Fleming en 1904. El funcionamiento de este dispositivo está basado en el efecto Edison. Edison fue el primero que observó en 1883 la emisión termoiónica, al colocar una lámina dentro de una bombilla para evitar el ennegrecimiento que producía en la ampolla de vidrio el filamento de carbón. Cuando se polarizaba positivamente la lámina metálica respecto al filamento, se producía una pequeña corriente entre el filamento y la lámina. Este hecho se producía porque los electrones de los átomos del filamento, al recibir una gran cantidad de energía en forma de calor , escapaban de la atracción del núcleo (emisión termoiónica) y, atravesando el espacio vacío dentro de la bombilla, eran atraídos por la polaridad positiva de la lámina. El otro gran paso lo dio Lee De Forest cuando inventó el triodo en 1906. Este dispositivo es básicamente como el diodo de vacío, pero se le añadió una rejilla de control situada entre el cátodo y la placa, con el objeto de modificar la nube electrónica del cátodo, variando así la corriente de placa. Este fue un paso muy importante para la fabricación de los primeros amplificadores de sonido, receptores de radio, televisores, etc. Conforme pasaba el tiempo, las válvulas de vacío se fueron perfeccionando y mejorando, apareciendo otros tipos, como los tetrodos (válvulas de cuatro electrodos), los pentodos (cinco electrodos), otras válvulas para aplicaciones de alta potencia, etc. Dentro de los perfeccionamientos de las válvulas se encontraba su miniaturización. Pero fue definitivamente con el transistor , aparecido de la mano de Bardeen y Brattain, de la Bell Telephone, en 1948, cuando se permitió aún una mayor miniaturización de aparatos tales como las radios. El transistor de unión apareció algo más tarde, en 1949. Este es el dispositivo utilizado actualmente para la mayoría de las aplicaciones de la electrónica. Sus ventajas respecto a las válvulas son entre otras: menor tamaño y fragilidad, mayor rendimiento energético, menores tensiones de alimentación, etc. El transistor no funciona en vacío como las válvulas, sino en un estado sólido semiconductor (silicio), razón por la que no necesita centenares de voltios de tensión para funcionar. A pesar de la expansión de los semiconductores, todavía se siguen utilizando las válvulas en pequeños círculos audiófilos, porque constituyen uno de sus mito s1 más extendidos. El transistor tiene tres terminales (el emisor, la base y el colector) y se asemeja a un triodo: la base sería la rejilla de control, el emisor el cátodo, y el colector la placa. Polarizando adecuadamente estos tres terminales se consigue controlar una gran corriente de colector a partir de una pequeña corriente de base.
En 1958 se desarrolló el primer circuito integrado, que alojaba seis transistores en un único chip. En 1970 se desarrolló el primer microprocesador , Intel 4004. En la actualidad, los campos de desarrollo de la electrónica son tan vastos que se ha dividido en varias disciplinas especializadas. La mayor división es la que distingue la electrónica analógica de la electrónica digital. La electrónica es, por tanto, una de las ramas de la ingeniería con mayor proyección en el futuro, junto con la informática.
Aplicaciones de la electrónica [editar ] 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
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1 Historia de la electricidad 2 Electrostática y electrodinámica 2.1 Carga eléctrica 2.2 Fuerza entre cargas 2.3 Campos eléctrico y magnético 3 Electromagnetismo 4 Potencial y tensión eléctrica 5 Propiedades eléctricas de los materiales 5.1 Origen microscópico 5.2 Conductividad y resistividad 6 Corriente eléctrica 6.1 Corriente continua 6.2 Corriente alterna 6.2.1 Corriente trifásica 6.2.2 Corriente monofásica o o o
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7 Circuitos 8 Fenómenos termoeléctricos 9 Generación de energía eléctrica 9.1 Generación masiva 9.1.1 Centrales termoeléctricas 9.1.2 Centrales hidroeléctricas 9.1.3 Centrales eólicas 9.1.4 Centrales fotovoltaicas 9.2 Generación a pequeña escala 9.2.1 Grupo electrógeno 9.2.2 Pila voltaica 9.2.3 Pilas de combustible 9.2.4 Generador termoeléctrico de radioisótopos 10 Suministro eléctrico 10.1 Transporte de energía eléctrica 10.2 Distribución de energía eléctrica 11 Mediciones eléctricas 11.1 Unidades eléctricas 11.2 Instrumentos de medida 11.2.1 Galvanómetro 11.2.2 Amperímetros 11.2.3 Voltímetros 11.2.4 Óhmetro 11.2.5 Multímetro 11.2.6 Osciloscopio 11.2.7 Analizador de espectro 12 Potencia eléctrica 12.1 Potencia de cargas reactivas 12.2 Potencia activa 13 Elementos de seguridad 14 Aplicaciones de la electricidad 14.1 Máquinas eléctricas 14.1.1 Generador eléctrico 14.1.2 Motor eléctrico 14.1.3 Transformador 14.2 Máquinas frigoríficas y aire acondicionado 14.3 Electroimanes 14.4 Electroquímica 14.5 Electroválvulas 14.6 Iluminación y alumbrado 14.7 Producción de calor 14.8 Robótica y máquinas CNC 14.9 Señales luminosas 14.10 Telecomunicaciones 14.11 Uso doméstico 14.12 Uso en la industria 14.13 Uso en el transporte 14.14 Uso en la medicina 15 Electrónica 15.1 Electrónica digital o
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16 Consumo de energía y eficiencia energética 17 Salud y electricidad 18 Electricidad en la naturaleza 18.1 Mundo inorgánico 18.1.1 Descargas eléctricas atmosféricas 18.1.2 Campo magnético terrestre 18.2 Mundo orgánico 18.2.1 Impulso nervioso 18.2.2 Uso biológico 19 Referencias 20 Bibliografía 21 Véase también 22 Enlaces externos o
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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 .1 2 3 4 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 .5 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 lo 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 en una de sus manifestaciones naturales: el relámpago. 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). También hay partículas elementales cargadas que en condiciones normales no son estables, por lo que se manifiestan sólo en determinados procesos como los rayos cósmicos y las desintegraciones radiactivas.6 La electricidad y el magnetismo son dos aspectos diferentes de un mismo fenómeno físico, denominado electromagnetismo, descrito matemáticamente por las ecuaciones de Maxwell. El movimiento de una carga eléctrica produce un campo magnético, la variación de un campo magnético produce un campo eléctrico y el movimiento acelerado de cargas eléctricas genera ondas electromagnéticas (como en las descargas de rayos que pueden escucharse en los receptores de radio AM).7 Debido a las crecientes aplicaciones de la electricidad como vector energético, como base de las telecomunicaciones y para el procesamiento de información, uno de los principales desafíos contemporáneos es generarla de modo más eficiente y con el mínimo impacto ambiental
