Servicio
1
CON CEPTOS B\u00c1 SICOS DE
ELECTRICIDA D
FORMACION CUA DERN OS DID\u00c1 CTICOS B\u00c1PSICOS O S T V E N TA
No se permite la reproducci\u00f3n total o parcial de este cuaderno, ni el registro en un sistema inform\u00e1tico, ni la transmisi\u00f3n bajo cualquier o a trav\u00e9s de cualquier medio, ya sea electr\u00f3nico, mec\u00e1nico, por fotocopia, por grabaci\u00f3n o por otros m\u00e9todos, sin el permiso previo de los titulares del copyright.
TITULO: Conceptos B\u00e1sicos de Electricidad C. B. N\u00ba 1 - AUTOR: Organizaci\u00f3n de Servicio - SEAT, S.A. Sdad. Unipersonal, Zona Franca, Call Reg. Mer. Barcelona. Tomo 23662, Folio 1, Hoja 56855 1\u00aa edici\u00f3n - FECHA DE PUBLICACION: - DEPOSITO LEGAL: Preimpresi\u00f3n e impresi\u00f3n: TECFOTO, S.L. - Avila, 112-114 - 08018 Barcelona - Dise\u00f1o y Compaginaci\u00f3n:
WIN&KEN
\u00cdN
D
I
C
E
CON STITUCI\u00d3 N DE LA MATERIA: EL ELECTR\u00d3 N
4-5
CIRCUITO EL\u00c9CTRICO
6
UN IDADES EL\u00c9CTRICAS
7
LEY DE O HM
8
POTEN CIA EL\u00c9CTRICA
9
CORRIEN TE CONTIN UA Y ALTERNA
1
0
DEFIN ICI\u00d3 N DE FORMAS DE O N DA
11 1
LA BATER\u00cdA
1
4-15
ELECTROMAGNETISMO
1
6-19
EL ALTERN ADOR
20-21
CIRCUITO EN SERIEY EN PARALELO
22-23
COMUN ICACI\u00d3 N A TRAV\u00c9S DE O N DAS
24-27
MEDIDAS EL\u00c9CTRICAS CON MULT\u00cdMETRO
28-31
EJERCICIOS DE AUTOEVALUACI\u00d3 N
32-35
-3
“Los fenómenos eléctricos empezaron a conocerse en épocas muy remotas (anteriores al nacimiento de Cristo), aunque no fue hasta a finales del siglo
XIX
que se descubre el electrón y se define la teoría que conocemos hoy.”
CONSTITUCIÓN
DE LA
M AT ERI A : EL EL E C T R Ó N
La electricidad tiene su origen en el ductor. Si en un extremo se tienen movimiento de una pequeña partícumuchos electrones mientras que en N eutrón la llamada electrón que forma parte el ot ro apenas hay, aparecen aquí Electrón (_) del átomo. huecos,la tendencia natural es que se El átomo es la porción más pequeña produzca una circulación de electrode la materia y está compuesto pornes hacia el extremo donde hay hueun núcleo donde se encuentran cos, para alcanzar así un equilibrio. La diferencia existente en el número otras partículas, como los protones Prot ón (+) (con carga eléctrica positiva) y los de electrones entre un extremo y B -0 otro,y que determina la “fuerza” con neutrones (sin carga). Alrededor del núcleo giran en órbi-la que circulan, recibe el nombre de tas los electrones, que tienen carga diferencia de tensión, lo que significa negativa y hay tantos electrones que cuanta mayor tensión exista en como protones, por lo que el átomo losextremos de un conductor mayor se encuentra equilibrado eléctricaes también el número de electrones Átomos con exceso de electrones mente. que hay dispuestos en un lado para Un átomo puede tener muchos elecdesplazarse hacia el otro. Flujo de cor riente trones, situados en órbitas que giran Diferenca i de alrededor del núcleo. Hay fenóme- M a teriales tensó i n (Voltae j ) nos que consiguen arrancar electro-conductores y aislantes No todos los átomos tienen la nes de las órbitas externas del Átomos con exceso de huecos átomo, quedando entonces deficitamisma facilidad para desprender B -02 rio de cargas negativas (el átomo seelectrones de sus órbitas y originar una corriente eléctrica; hay cuerpos convierte así en un ion positivo). Alproducirseelabandonodeun como los metales (cobre, plata, hieelectróndesuórbitaquedaensu rro,etc.) donde los electrones fluyen lugarun“hueco”elcualatraeráaun con facilidad, mientras que otros electróndeunátomo contiguo,de materiales (madera, plástico, caucho) encuentran mucha dificultad. Los pr Electrón arrancado de su ór bitaestemodo sedensencadenaunacascadadeelectronesarrancadosde meros son los llamados conductores Desplazamiento de electrones otrosátomoscontiguosparairrelle- y los segundos no conductores o aisnandohuecossucesivos, yasísepro-lantes. N o obstante entre ambos se duceunacirculacióndeelectrones. encuentran los semiconductores, Desplazamiento La fuerza que obliga a los electronelem es entos cuya conductibilidad elécde “huecos” CON DUCTO R a circular por un conductor depende trica depende de las condiciones del Hueco dejado por el electrón arrancado de la diferencia de electrones exis-circuito y de la composición química B -03 tentes en los extremos de ese con-que inter viene en su formación. 1
1
1
1
PI EZ O ELÉC T RI C O T ÉRM IC O
E N
P R O F U N D I D A D
Dirección de la corriente
Hilo de hierro
Hasta no hace muchos años se consideró que la corriente eléctrica se producía desde el lado positivo al negativo (del más al menos), cuando en realidad es al revés:
Hilo de constatan
del polo negativo circulan los electrones al polo positivo. No obstante, por cuestiones
Cuarzo
de costumbre y comodidad se sigue considerando que la dirección de la corriente es del más al menos y puede interpretarse de
FOT O ELÉC T RIC O
este modo si se considera que lo que circula en este sentido son los “ huecos” , algo así como las cargas positivas mientras que las negativas, los electrones, lo hacen en
Silicio
sentido contrario.
Q U ÍM I C O
M AG N ÉT IC O
Imán Hilo de acero
Hilo de cobre Limón B1-04
O r igen de la electricidad
determinados compuestos de silicio Los fenómenosque consiguen ar ranca r se desprenden electrones, y se establece una corriente. electrones y establecer una cor riente Magnético: por inducción magnépueden ser de diver so or igen: tica sobre un conductor se geneTérmi co: los termo pares son la unión de dos metales con diferen-ra corriente, tal es el caso de la te potencial termoeléctrico que aldinamo, el alternador, la magser calentados generan corriente.neto, etc. Q uími co: la reacción quími ca de Piezoeléctrico: la deformación física experimentada por un cris-dos compuestos puede originar tal de cuarzo genera corriente enel desprendimi ento de electrones y la circulación de corriente, los extremo s del mi smo. es el caso de las pilas y bat erías. Fotoeléctrico: al incidir la luz en
· · ·
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5
“Para que pueda circular corriente eléctrica, es necesario que lo haga en un circuito cerrado. El circuito eléctrico y sus unidades son los primeros conceptos que hay que conocer para entender todos los fenómenos eléctricos.”
C I R C U I T O EL É C T R I C O El circuito eléctrico es parecido a electrones hacia los elementos consumi dores. un circuito hidráulico ya que puede V considerarse como el camino que En el circuito hidráulico, la diferenrecorre la corriente (el agua) cia de niveles creada por la fuente desde un generador de tensión proporciona una presión (tensión (también denominado como fuen-en el circuito eléctrico) que provo+ te) hacia un dispositivo consumi- ca la circulación de un caudal de t _ dor o car ga. líquido (intensidad); la longitud y la La carga es todo aquello que consección del canal ofrecen un freno B -05 sume energía para producir trabaal paso del caudal (resist encia elécjo: la carga del circuito puede ser trica al paso de los electrones). Representación gráfica de la corriente continua. una lámpara, un motor, etc. (en elDe modo análogo en el circuito ejemplo de la ilustración la cargaeléctrico, la corriente que fluye del circuito es una sierra que pro-por un conductor depende de la tensión aplicada a sus extremos y duce un trabajo). La corriente, al igual que el agua, la resistencia que oponga el matecircula a través de unos canales rial conductor ; cuanto menor sea o tuberías; son los cables conla resistencia mejor circulará la ductores y por ellos fluyen los corriente. 1
(C audal) Corriente o intensidad
(Fuente) Generador de tensión
D iferencia de tensión (Diferencia de pot encial)
Símil hidráulico La corriente, al igual que el agua, circula a
RESI ST EN C I A
través de unos canales o tuberías; son los cables conductores y por ellos fluyen los electrones hacia los elementos consumidores.
T RA BA JO
B1-06
U N I D A D E S EL É C T R I C A S C I RC U I T O H I D RÁ U LI C O
C I RC U I T O ELÉC T RIC O
Intensidad
Altura Resistencia
Batería 12V
Caudal
Resistencia de carga
Fuente de tensión ESQ U EM A
Intensidad Fuente de tensión Resistencia de carga
Con lo expuesto hasta ahora pueden aplicada en sus extremos, se le definirse las tres pr incipales unidadedenom s ina corriente eléctrica o eléctricas: la tensión, la int ensidad yin lat ensidad. La unidad que mide la resistencia. int ensidad es el amper io (A). Tensión eléctrica (U ) Resistencia eléctrica (R) Se denominatensión eléctrica(o Los electrones que circulan por tambiénvoltaje)alafuerzapotencial un conductor encuentran cierta (atracción)quehayentredospundificultad a circular libremente ya toscuandoexisteentreellosdifeque el propio conductor opone renciaenel númerodeelectrones. una pequeña resistencia; resisEn lospolosde unabater íahayuna tencia que depende de la longitensión eléctricaylaunidadque tud, la sección y el material con mide la tensión es el voltio (V). que está construido el conductor. La corriente fluirá mejor cuanto Corriente eléctrica (I) Al la cant idad de electrones o int en- mayor sea la sección y menor la sidad con la que circulan por un longitud. La unidad que mi de la conductor, cuando hay una tensiónresistencia es el ohmi o ( Ω ).
·
B1-07
·
·
7
“Todo lo que se mueve o fluye, encuentra cierta resistencia. Esta es la regla que refleja el fenómeno que desarrolló el matemático Georg Simón Ohm en 1799, padre de la Ley que lleva su nombre y que permite aplicar las matemáticas a la electricidad.”
LEY
DE
OHM
Para conocer la fórmula que permita calcular una de las magnitudes desconocidas, basta con tomar las otras dos y relacionarlas según su posición
U
determinada en el triángulo: voltios dividen por amperios u ohmios, mientras que para
I
averiguar los voltios basta con multiplicar los ohmios por los amperios.
U I
R
U R
U =IxR
I
U R
U I = R
I
R
U R = I B1-08
Existeunarelación entrelastres unidespejarse cualquier valor incógnita dadeseléctricas(voltio,amper io y partiendo de los ot ros dos. ohmio) detalmodo quepuededefinirsecadaunade ellasconlacombiU = I x R (V = A x Ω) nación de lasot rasdos,asípor ejemI = U / R (A = V : Ω) plo puede decirse que: R = V / I (Ω = V :A)
amperio es la corrient e que circula por un conductor de 1 ohmio cuanCombinando las fór mulas de la Ley de do se aplica un 1 volt io de tensión. Ohm puede representarse gráficamen Y esta definición expr esada matemátite mediant e un triángulo en cuyo int ecament e es: rior se ha situado cada unidad (voltio, amper io y ohmio),de tal modo que los I = U/R valor es situados arriba se encuentran (1 A = 1 V/ 1 Ω) dividiendo por los de abajo y los que Como el resultado de esta expr esióse n encuentran debajo se hallan multimatemática es una ecuación, puedeplicando entre ellos. 1
PO T E N C I A EL É C T R I C A La potencia se define como la ener gía o trabajo consumido o producido en 2 V R un deter minado tiempo. 2 A xR En los circuitos eléctricos la unidad de VxA W potencia es el vatio (W ) y su definiW xR V ción está relacionada con la tensión W aplicada y la int ensidad que circula por A un circuito: se dice que un vatio es AxR la energía (trabajo) que libera un amperio en un circuito con una tensión de un voltio. Puede expr esarse con una fór mula:
Relación entre unidades
V R
Como la ecuación de la Ley de Ohm y la
W V
A R V W
2
W 2 A
fórmula de la potencia tienen unidades en común, pueden relacionarse unas con otras y obtenerse un formulario que permita
W R V A
calcular cualquier unidad combinando dos. La presente “ rueda” es un formulario completo de las unidades eléctricas, donde puede obtenerse de dos magnitudes conocidas otra que sea incógnita. B1-09
W=UxI (1 vatio =
1
voltio x
1
amperio)
Como el resultado de esta expresión matemát ica es una ecuación (similar a la de la Ley de Ohm) puede deducir se unvalor conociendolosot rosdosyasí obtener tresfór mulasmatemát icasque permitanresolvercualquier incógnita. Paraconocer lafór mulade cálculo de unade lasmagnitudes desconocidas, bastacontomar lasot rasdosyrelacionarlassegúnsuposicióndeter minada en el triángulo: W =VxA A = W:V
W I
W
W I
U
U
W=IxU
I
W U
W I = U
I
U
W U = I
V= W:A
La unidad de potencia eléctrica, vatio (W), tiene correspondencia con ot ras unidades de potencia ut ilizadas en el aut omóvil, como los caballos (CV): 1
CV equivale a 736 W
B1-10
9
“La corriente eléctrica puede manifestarse de dos modos diferentes: de forma continua o alterna. La diferencia entre corriente continua y alterna radica en la fuente que la produce, aunque los efectos se manifiestan de idéntico modo.”
C OR R I E NTE C O N T I N U A V
+ _
t B1-11
Corriente alterna: representación gráfica.
E N
Y
AL T E R N A
La corriente continua (c.c.) es pro- La corriente alterna (c.a.) no puede ducida por generadores que siempalm re acenarse en baterías, pero es suministran la corriente en la misma mucho más fácil y barata de producir dirección; tal es el caso de dinamos,gracias a los alternadores. La células fotoeléctricas, pilas, etc. En elcorriente alterna cambia de polaautomóvil se utiliza corriente conti-ridad cíclicamente siendo alternativamente positiva y negativa respect nua porque puede almacenarse en la vamente. La forma de onda depende batería garantizando así su disponibidel generador que la produce, pero lidad cuando se precise. La corriente continua no varía su siempre hay una línea de cero voltios valor en función del tiempo: en laque divide a la onda en dos picos pantalla de un osciloscopio aparece simétricos. Las características de la como una línea horizontal referencorriente alterna son: la frecuencia ciada a un nivel de cero voltios (línea (ciclos en un segundo) y la tensión de masa). La distancia de la línea de de pico a pico; aunque suele utilitensión a la línea de masa indica la zar se el valor de tensión eficaz (tenmagnitud (amplitud) de la tensión. sión RMS)
P R O F U N D I D A D Generador de c.a.
El valor eficaz (RMS) en corriente alterna (c.a.) se define como el valor necesario que ha de ser aplicado sobre una resistencia para que genere idéntico trabajo en forma de calor como su valor equivalente en corriente continua (c.c.).
(Diferencia de pot encial)
Símil hidráulico El movimiento alternativo origina ondas oscilantes en circuito hidráulico que se utilizan para generar el trabajo.
T RA BA JO B1-12
DEFINICIÓN
FO R M A S
DE
DE
ONDA Características de las ondas senoidales:
f = 3 Hz
f = Frecuencia, unidad en hertzios (Hz) P = Periodo, unidad el segundo (s) o el
d tu il p m A
submúltiplo el milisegundo ( 1 mS = 0,00 1 s)
Vp
Vp = Tensión de pico
Vpp
Vpp= Tensión de pico a pico Vrms = Tensión eficaz
Vr ms
1 ciclo (p=periodo en segundos)
1
segundo
B1-13
La corriente alterna o continua,perone como el número de ciclos que con variación de impulsos, se carac- tienen lugar en un tiempo dado, ter iza por que cambian periódicamengeneralm ente en un segundo. La te de for ma, pueden tener diferente unidad de frecuencia es el hertzio diseño y manifestarse de modo muy (Hz). Un hertzio (Hz) equivale a rápido o muy lento, no obstante hay un ciclo en un segundo (1 c/s). Hay una serie de términos comunes que una relación entre el periodo y definen cualquier for ma de onda: la frecuencia, ya que la frecuencia (f) es inversa al tiempo que tarda O ndas: el término genérico para una señal que se repite a lo largo un ciclo, es decir el periodo (p). del tiempo es onda (semejante a Y se expresa así: las ondas de sonido o a las de f = 1/p ; p = 1/f radio). f = frecuencia en hertzios (Hz) C iclo: el ciclo de una onda es la p = periodo en segundos por ción de la onda que se repite. La for ma de onda es la representa-A m plitud: la amplitud de una señalsedefinecomoelvalor de ción gráfica de una señal que tensióninstantáneooelvalor de muestra el tiempo sobre el eje hor izontal y la tensión sobre el ejepico apico.Esdecir,la“altura” o vertical. distanciaquetengalafor ma de ondacon respecto alalíneade Periodo: el periodo se define como el tiempo que tarda unacero voltios o bien entre pico positivoynegativosilaondaesde onda en realizar un ciclo completo. cor riente alterna. Fr ecuencia: la frecuencia se defi-
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11
1
5
2
6
3
7
Form as com unes de onda
C. El escalón se produce cuando se detectaelpasodeun estado eléctricoaot ro;porejemplolapuesta Hay distintos tipos de formas de onda. La definición hace referencia a en marcha de un element o. la forma o característica que tieneD. El pulso se produce cuando se detectalaact ivación moment ánea cada una de ellas: deunelemento, porejemploel des1 . O nda senoidal telloint er mitentedeunalámpara. 2. O nda en diente de sierra E. Las formas de onda compleja son 3. O nda cuadrada las que pueden ser una combina4. Pulso ción de varias (cuadrada, senoidal 5. O nda senoidal amortiguada amo rtiguada etc.). Por ejemplo 6. O nda triangular las del encendido. 7. Escalón 8. Forma de onda compleja
8
4
B1-14
A
B C
A l gunos ejem plos de form as de onda
For m as de onda de la cor r ient e: los im pulsos
Hasta ahora se han estudiado dos A. O nda senoidal es la tensión de la tipos de corriente, la continua y la red eléctrica de uso doméstico, alterna, pero existe un tercer tipo con una tensión de 220 V y una que posee características de ambas, son los impulsos. frecuencia de 50 Hz. Las Unidades de Cont rol Electrónico B. Un onda cuadrada es la que prodiseñadas para gobernar algunos porciona por ejemplo un generaactuadores, tales como electroválvudor de efecto H all. las, donde es necesario un perfecto control de la apertura y el cierre, funcionan generando impulsos de D mando sobre el actuador. El control puede hacerse de dos modos: enviando impulsos de corriente continua y haciendo variar la frecuencia a la que se producen, o bien manteniendo la frecuencia constante, hacer variar la anchura E del impulso; en ambos casos se consigue regular la corriente de mando B- 5 sobre el actuador. 1 1
En los impulsos se aprecian las siguientes 1 00
característica: son de corriente continua,
%
puesto que circulan siempre en el mismo sentido; son intermitentes (igual que las
Anchura del impulso máximo trabajo
90 %
ondas); poseen cierta longitud y entre dos hay un intervalo (el periodo); sólo parte del impulso es “ activo” . La relación en % 0 9 = 0 0 / 0 9 : L L E W D 1
1 00
Anchura del impulso mínimo trabajo
%
porcentaje entre la parte activa y el periodo del impulso proporciona una exacta referencia de energía que aplica el impulso. A esta relación se denomina factor de trabajo o DW ELL de la señal.
% 0 1
10
%
= 0 0 / 0 : L L E W D 1
1
Periodo B1-16
Este último procedimiento de regu- cuencia fija, y se hace variar la E N P R O F U N D I D A D lación: impulsos a frecuencia fija y relación entre la anchura del con variación de su anchura, es el impulso a nivel bajo (masa) y alto Este método de regulación denominado como relación de ciclo también se conoce más habitual y se conoce como varia(12V); es decir se mo difica la rela- de otros modos diferentes, tales como: ción en la relación de ciclo de la señalción entre la señal cuando “ tr a- regulación por ciclo de trabajo variable, o también variación del DW ELL. baja” y “ no trabaja” ; el resulta- variación del factor de trabajo o PW M del inglés Pulse Width Module, cuya traducción Es el método que se emplea para do final es que los dispositivos a es modulación del ancho del pulso. el control de las electroválvulas de controlar reciben una corriente inyección o para el mando regulado perfectamente regulada y la unide algunas válvulas de r alentí. dad de control no se somete a los peligros de la excesiva disipaLos actuadores reciben impulsos ción de energía. 13 de mando con una tensión y fre-
“Gracias a la reacción química que tiene lugar en su interior, la batería almacena electricidad como un depósito que puede llenarse y vaciarse a voluntad. Este es el origen de la batería de plomo que fue inventada por el físico francés Gastón Planté en 1859.”
LA BAT ERÍ A Placas
Vasos
Electrolito
Símbolo eléctrico
B1-17
Uno de los métodos más comunes vasos contiene las placas de plomo, de producir electricidad es el quími- positivas y negativas, que almacenaco:la batería de plomo es una fuenterán los electrones. Cuando la batería de corriente continua que se basa ense halla completamente cargada cada este principio; está formada por vaso se encuentra a una tensión de varios elementos acumuladores o 2,2 voltios, por lo que una batería de vasos que se conectan formando una1 2 voltios de tensión nominal, su tensión real cuando está cargada batería. alcanza los 1 3,2 voltios. La energía eléctrica, que se encuentra almacenada en forma de energíaEl electrolito es una mezcla de agua química, puede transformarse en destilada y ácido sulfúrico que baña a las placas en el interior de los vasos, energía eléctrica, proceso que tiene y es la sustancia encargada de produlugar durante la descarga. Mediante el suministro a la batería de corriencir las reacciones químicas de carga y descarga. La densidad del electrolito te eléctrica,tiene lugar en su interior el proceso inverso, con lo que es varía con la carga, de modo que es posible conocer el estado de la bateposible cargarla de energía eléctrica ría midiendo la densidad del mismo. de nuevo. La batería está formada por el acoplamiento en serie de varias celdas Coaracterísticas vasos. Una batería de 1 2 voltios de la batería posee 6 vasos. El interior de los La capacidad de una batería, es
Comprobación de baterías El densímetro (también llamado pesaácidos) es un dispositivo que permite determinar el estado de una batería midiendo la densidad de cada vaso. No obstante, para la comprobación de baterías “selladas”, hay que recurrir a los comprobadores dinámicos por descarga. El método de comprobación con este tipo de aparatos consiste en someter a la batería a una fuerte descarga mientras se mide la tensión entre bornes; la prueba simula la descarga que ocasiona el accionamiento del motor de arranque a través de una resistencia interna (shunt) por donde se consume la corriente. La tensión
Verificador de baterías
en descarga es una indicación bastante fiable del estado general de la batería.
B1-18
decir la cantidad de energía (amperios/hora) que puede almacenar en su interior, depende de la superficie de las placas o de su número. La tensión nominal se establece por el número de vasos. Las características que definen a una batería de automóvil son: la tensión nominal, su capacidad y la intensidad de arranque, y generalmente estos datos vienen indicados sobre la batería de esta forma: 12
V - 40 Ah - 200 A
· Tensión nominal: de 6 o
AC O PLA M I EN T O D E BAT ERÍ A S EN SERI E
12 V - 3 0 A h
12 V - 3 0 A h
24 V - 30 Ah
AC O PLA M I EN T O D E BAT ERÍ A S EN PA RA LELO 12 V - 3 0 A h 12 V - 6 0 A h 12 V - 3 0 A h
B1-19
12
voltios. Para mayores tensiones se acoplan baterías en serie (por paralelo, cada tipo de acoplami enejemplo, dos de 1 2 V para obte- to proporciona unas características ner 24V). eléctricas de tensión nominal y capacidad diferentes: L a capacidad de una batería se E N P R O F U N D I D A D da en amperios hora (Ah) e indica A coplam iento en ser ie: el borne la cantidad de amperios que puedepositivo de una con el borne La capacidad nominal K20 según define la norma DIN 723 11 es la capacidad de suministrar en una hora. Por ejem-negativo de la siguiente. La tensión descarga en 20 horas suministrando una plo, una batería de 40 Ah puede nominal resultante es la suma de corriente de descarga de 1 /20 de su capasuministrar 40 amperios en 1 hora las tensiones de cada batería aco-cidad, hasta alcanzar 1 0,5 V de tensión. o 1 amperio durante 40 horas. plada mientras que la capacidad es la misma que la capacidad de una L a intensidad de arranque se define como la corriente máxima de ellas. que puede suministrar en un ins- A coplam iento en paralelo: se unen todos los bornes positivos tante para accionar el motor de arranque sin que la tensión des- y todos los bornes negativos. cienda por debajo de 1 0,5 voltios. La tensión nomi nal resultante es la misma que la tensión de una de A coplam ient o de bat er ías ellas, mientras que la capacidad Las bater ías pueden conectar se resultante es la suma de las capaentre sí de dos modos: en serie o en cidades de todas ellas. 15
·
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·
“El magnetismo y la electricidad se hallan estrechamente relacionados, ya que gracias al magnetismo bien sea natural o artificial (electromagnetismo) puede obtenerse mucha electricidad de un modo sencillo y económico. El matemático escocés James Clerk Maxwell fue el primero en explicar la relación entre la electricidad y el magnetismo, allá por el año 1870.”
EL E C T R O M A G N E T I S M O El magnetismo producido por nados es atravesada por una corrienefecto de la electricidad se deno-te eléctrica, crea a su alrededor un mina electromagnetismo y campo magnético (similar a un encuentra numerosas aplicaciones imán natural). El campo magnético creado por la en la industria: generadores eléctricos como dinamo s o alter-bobina resultará más intenso cuannadores, transformadores, relés,to mayor sea el número de espir as de la bobina y la intensidad de mot ores, etc. El fundamento del electromagne-corriente que circula. tismo se basa en que cuando una Par a aumentar y refor zar el campo bobina de cable arrollada a un magnético creado por la bobina, se soporte formando espiras o deva-arrolla sobre un núcleo de hierro
Campo magnético creado por la cor riente que atraviesa un conducto
Campo magnético creado por la cor riente que atraviesa la bobina
Material ferromagnético Corriente inducida por el campo magnético
Campo magnético Fenómenos electromagnéticos.
B1-20
E N
A U T O IN D U C C I Ó N
Corriente de alimentación
Corriente de autoinducción
P R O F U N D I D A D
Autoinducción e inducción mutua Autoinducción El paso de corriente eléctrica por un conductor arrollado a un núcleo produce un campo magnético, el cual tiene el efecto de inducir en sus propias espiras una corriente cuya polaridad se opone a la corriente que forma el campo magnético original. Este fenómeno que retrasa o frena la entrada de corriente a la bobina se deno-
Tensión de autoinducción
Tensión de alimentación
mina autoinducción. La autoinducción depende del número de espiras, del flujo magnético y de la intensidad de corriente que circula en un instante. La unidad de
IN D U C C I Ó N M U T U A
inducción (L) es el henrio (H). La autoinducción es la propiedad que posee un circuito de impedir el cambio de corriente. La autoinducción es la analogía eléctrica de la inercia mecánica que tiende a oponerse al aumento o disminución de la velocidad de un cuerpo.
Tensión inducida
Inducción mutua Cuando se coloca un arrollamiento cerca
Tensión inducida
de otro, pero sin estar en contacto, y por B1 -21
uno de ellos circula corriente, en el segundo se induce una corriente cuyo valor dependerá de la autoinducción de cada una de ellas (L). Este es el fundamento de los transformadores de encendido.
dulce u otro material buen con- bobina, que ha sido inducida por Energía de una bobina ductor del magnetismo (ferro- un campo magnético, es el ori- La energía (E) que puede acumular una magnético). gen de las máquinas generado- bobina o transformador de encendido viene dada por la siguientes expresión: El efecto es rever sible, es decir ras si de electricidad, como el alterE = 1 /2 L x I una bobina de cable conductor es nador, la dinamo o los transforsometida a la variación de un madores. donde L es la inductancia de la bobina e I campo magnético, se produce en la intensidad que circula por ella. las espiras del arrollami ento un A plicaciones “desprendimi ento” de electronesdel electrom agnetism o y se crea por tanto una corriente G e neradores de corriente El funcionamiento del alternaeléctrica. 17 dor, dinamo o volante magnético La aparición de corriente en una
·
·
se fundamenta en el principio elfenómenodeautoinduccióne de la corriente inducida en un inducciónmutua.Estánformados devanado cuando es somet ido por dosbobinaso devanadosdenoa la var iación de un campo mag- minadasprimarioysecundario, nético. arrolladossobreunnúcleode El campo magnético puede ser hierroodealgúnmaterialferronatural o formado con imanes magnético. permanentes (es el caso de los Al circular corriente por el privolantes magnéticos de mo toci- mario, se crea un campo magnético en el núcleo y al interrumpircleta) o bien electroimanes se la corriente el campo desaparealimentados con corriente ce bruscamente, lo que provoca en cont inua. el primario por autoinducción una Transform adores Los transformadores se basan en tensión (un centenar de voltios) y
D IN AMO
VO LA N T E M AG N ÉT IC O
Electroimanes
Imanes permanentes
+ -
V
V
+ _
- +
t
+ _
Corriente inducida
t B1-22
Símbolo del TRAN SFO RMADO R DE EN CEN DIDO
T RA N SFO RM A D O R D E EN C EN D ID O
Primario
Secundario
IM PU LSO R D E REVO LU C I O N ES
IMÁN
Símbolo del IMPULSO R DEREVO LUCIO N ES BO BIN A
+ Corona dentada
_
B1-23
·
por inducción en el secundario unaIm pulsor de revoluciones tensión de varios miles de voltios. y referencia La tensión inducida en el secun- Los impulsores de revoluciones y de referencia angular del cigüedario depende de la relación en el número de espiras entre pr ima- ñal, son sensores inductivos, donde rio y secundario así como la int ensi-el elemento captador es una bobidad de cor riente que alcance a cir- na arrollada a un imán que genecular por el pr imario en el momen- ra corriente alterna por efecto de inducción. to de la int er rupción. Al girar la corona dentada mo diLa autoinducción limi ta el tiempo de carga de una bobina, sobre fica el entrehierro, es decir la todo cuando el tiempo disponible distancia entre el impulsor y el para saturarse es limitado como esdiente de la corona, y esta variael caso de los transformadores de ción del campo magnético da encendido trabajando a elevado origen a la señal de corriente alterna. régimen.
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“La fuente que proporciona electricidad en el automóvil es el alternador. Constituye el ‘corazón’ del circuito eléctrico, ya que es el encargado de suministrar energía a los elementos consumidores del circuito y además cargar la batería.”
E L A L TE R NA D O R
corriente en un sentido convierten la
El alternador es un generador que donde se encuentran las bobiproporciona una gran intensidad, nas de excitación que al recibir pero la corriente generada es alternacorriente de la batería a través y debe ser rectificada en continua. del regulador crea un fuerte Como el alternador funciona a campo magnético. régimen variable, ya que gira en 2. El grupo IN D UCIDO situado en relación a las revoluciones del el la par te fija: denominada tam mo tor, es necesar io un sistema de bién como estator y es donde regulación que controle la prose induce la corriente. ducción de electricidad indepen- 3. El grupo RECTIFICADO R, fordientemente del r égimen y el esta-mado por la placa de los diodos rectificadores que se encargarán do de la bater ía. Básicamente, el alternador del de convertir la corriente alterautomó vil esta compuesto por la na en continua. agrupación de tres conjuntos.
corriente alterna en corriente continua.
1
E N
P R O F U N D I D A D
El grupo inductor está alojado en el rotor y lo forma una bobina montada sobre el eje cuyos terminales van conectados a los anillos rozantes: uno de entrada y otro de salida de corriente. El inducido es el circuito donde se genera la corriente. Va situado en la carcasa y lo componen un conjunto de bobinas que forman el estator. El conexionado de estas bobinas normalmente es trifásico, adopta una conexión en estrella para los alternadores pequeños y medianos y en triángulo para alternadores de gran intensidad. El rectificador está compuesto por un puente de 6 o 9 diodos, y gracias a la propiedad que tienen de dejar pasar la
Regulación de la carga . El grupo IN D UCTO R gira accionado por la polea (rotor) y La es regulación de la carga sobre la
ALTERNADOR
Símbolo
ROTO R
(Inductor )
ESTATO R
(Inducido)
PLACA PO RTADIO DO S
Componentes y simbología.
DIO DO S B1-24
bater ía se realiza mediante el conrotor (bobinas inductoras de excitrol de la corriente que excita el tación), a través de un contacto alternador, es decir controlando la interno del regulador. El ciclo de funcionamiento se inicorriente que la batería sumi nistra cia cuando al girar el alternador a las bobinas inductoras. Las bobinas inductoras se encar- comienza a generase corriente gan de crear el campo magnético yen las bobinas del estator ; corrienson alimentadas desde el exterior te que va aumentando progresia través del regulador, que actúa vament e a medida que aument an como un interruptor electrónico las revoluciones. Cuando se alcanzada la tensión de sensible a la tensión. Cuando la tensión generada por el regulación (entre 1 3,3 y a 1 4,4 V) alternador es muy alta, el regula-se interrumpe la corriente de excidor limi ta la corriente de excita- tación y desaparece rápidamención para que de este mo do el te el campo inductor con lo que alternador reduzca la tensión quede inmediato cesa la corriente de genera y no dañe a la batería. car ga. El ciclo de trabajo se sucede var ias Funcionam i ent o veces por segundo, el regulador del regulador actúa como un interruptor que Al dar el contacto, la corrienteabre de y cierra el circuito de excila batería se aplica directamente al tación con gran rapidez. Rotor
Estator
Funcionamiento del regulador
Placa por tadiodos
El regulador controla la corriente de alimentación de las bobinas inductoras situadas en el rotor, según el estado de la batería.
Batería Regulador
B1-25
21
“Los elementos consumidores que se hallan conectados a un circuito eléctrico, tales como lámparas, motores, resistencias, etc., pueden acoplarse de dos modos: en serie y en paralelo; cada disposición ofrece unas características eléctricas diferentes.”
CIRCUITO
EN
SE R I E
PA R A L E L O
Y EN
C i rcuito en serie SERI E
R1
R2
R1
R2
R t ota l = R1+ R2 B1-26
de aire ambiente: el ventilador (V2) recibe la corriente de alimentación El montaje en serie se utiliza cuando es necesario “ regular” oa través del conmutador (E159). limitar la corriente en un circui- En la primera posición (velocito. Intercalando con el elemento dad lenta) se intercalan tres resistencias en serie con el mo tor, a consumi dor una o varias resistencias se consigue “ frenar” el pasocada nueva posición del conmutade la corriente ya que al producir- dor se reducen las resitencias se una caída de tensión se reduce intercaladas, y en la posición de máximavelocidad el mo tor recibe la que llega al elemento. El esquema siguiente muestra un la corriente directa. De este modo se regula la velocidad de rotación ejemplo de circuito en serie; se trata del sistema de control de veloci- del ventilador al controlar la cor riendad (4 velocidades) del ventiladorte de alimentación. 30 15 X 31
30 15 X 31
S6 Q /2
E159 4
2 V2
M
3
4
1
R3
2
1
R2
2
3
R1
1
Esquema del circuito del ventilador del aire: V2: Ventilador. E1 59: Conmutador. R1 -R2-R3: Resistencias.
B1-27
30
15
30
PA RA LELO
X 31
R1
15
X 31
S7
S1
S8
S11 S2
S12
R2
R1
E1
R2
E4
R1 x R2 Rt = R1 + R2
La fór mula sólo es válida para conjuntos de dos resistencias B1-29
N4
N3
L1
L2
Esquema del circuito de las luces: E1 : Conmutador general de luces. E4: Conmutador faros. B1-28
L1 -L2: Faros. N3-N4: Luces de posición.
C i rcuito en paralelo
del automóvil se conectan en par alelo. El mo ntaje en paralelo es el de uso más frecuente ya que se emplea El ejemplo siguiente muestra el cuando interesa aplicar toda la esquema de circuitos de corrientensión de la batería directamen- te de luces de posición y faros. te sobre el elemento consumidor, Las bombillas conect adas en par atal es el caso de la mayor ía de cir-lelo reciben la corriente de la línea directa de batería (30) a través cuitos de la red eléctrica del automóvil: faros, luz de posición, del conmutador de luces (E1 ), e1 intermitentes, limpiaparabrisas, que controla las luces de posición alzacristales etc., prácticamente y el conmutador (E4) que gobiertodos los dispositivos eléctricos na los faros.
23
“La comunicación es un concepto amplio que engloba a cualquier sistema de transferencia de información entre dos puntos. Un medio habitual de comunicación son las ondas electromagnéticas, auténticas ‘autopistas’ por donde pueden viajar ingentes cantidades de información.”
COMUNICACIÓN
A
T RAVÉS
DE
ONDAS
C o ncept os de radiofrecuencia
y el conjunto se irradia por la antena. En el receptor, otra antena recoge la energía irradiada, la amplifica El nombre de radiofrecuencia define la transmi sión y recepción víahasta un nivel utilizable y le extrae la información sobreimpresa convirradio de información. en una forma útil como: Lasondasde radioson gener adaspotiéndola r unacor rientealter nade altafrecuen- sonido musical, información, etc. ciaquerecor reunaant ena;lasvariacionesrápidasdelacor rientegener anEm i sión y recepción camposelectromagnéticoscuyarad ia- radio vía Los sistemas de comunicación basación sirve para transmitir ener gía. Enlacomunicaciónmediant eondasdedos en radiofrecuencia se utilizan radioserequier ede un emisor yunapara trasmitir información vía radio, ant enaqueemitanondasal espacio;etal l es el caso de los equipos de emisor cont ienelafuent ede ener gía audio, pero también son la base del de radiofrecuencia,ylainfor mación mando a distancia por radiofrecuenquesedeseatransmitir es sobreimcia, capaz de activar el cierre cenpresaalasondasderadiofrecuencia tralizado y la alarma antirrobo. El receptor de radio ha de recibir la ondas de radiofrecuencia y convertirlas en sonido audible, además de permitir sintonizar con la
EMISOR
emisora deseada. Los bloques que configuran
Antena
O scilador de RF. .
un receptor de radio y el objetivo de cada uno de ellos son los siguientes:
Modulador
Antena: recibe las diversas ondas portadoras que pueden haber en el aire. Circuito sintonizador: selecciona la frecuencia por la que transmite la emisora que se desea oír y el método de interpretación (si es en AM o FM).
Amplificador de A.F.
Amplificador: amplia y filtra la señal contenida en la onda portadora hasta límites que puedan ser oídos con calidad.
Antena
RECEPTO R
Sintonizador Demodulador
Amplificador
B1-30
Forma en que la información es transmitida en AM o en FM .
AM
Infor mación
Onda por tador a
Amplitud modulada
FM
Infor mación
Onda por tador a
Frecuencia modulada
B1 -31
Equipos de audio gas estáticas de la atmó sfer a y las El emi sor genera la corriente deinterferencias que esto conlleva, lo alta frecuencia, llamada onda por-que produce considerable ruido tadora, que se aplica a la antena. en La el receptor. En la transmisión mediante FM información útil, sobreimpresa a la (frecuencia modulada) de más onda portadora, puede “viajar” de dos mo dos: en AM o bien en FM. reciente aparición, se mo dula la El método de AM (amplitud mo dufrecuencia de la onda portadora, lada), empleado con éxito desdelo cual permi te reducir las interfelos orígenes de la radio, se utilizarencias y aumentar la calidad en la para mo dular la amplitud de la recepción, aunque es de menor onda portadora. La información alcance que la AM. contenida en la onda portadora M ando a distancia “viaja” mo dulando la amplitud de por radiofrecuencia la onda. El principal inconveniente deEllaemi sor genera e irradia al aire AM es la sensibilidad a las descar una- onda por tadora. El código y la
25
E N
información se encuentran en de nada sir ve pues el próximo códiforma de frecuencia sobrepuestago a que se transmi ta será totalmenla frecuencia de la onda por tadora te diferente al descubier to. junto con la orden que desea Em i sión y recepción transmitirse. infrarrojos El receptor recibe este código y por lo compara con el contenido en su La radiación infrarroja es una programa. Si es correcto activa la forma de energía electromagnética función ordenada (activación o y físicamente es de la mi sma natudesactivación del cierre). raleza que la radiación visible (la El receptor y el emi sor, cada vez luz), aunque su interacción con la que se activan, cambian sus valores materia es diferente. de codificación respectivamente La longitud de onda se encuentra en la región del espectro electrosiguiendo un programa preestablecido, lo cual evita que en el caso magnético situado después de la de que alguien, con equipo adecualuz visible de color rojo (entre 750 nm y 1 000 nm) y llega hasta la do, descubra el código pueda utilizona de las mi croondas. zarlo, ya que el código descubier to
P R O F U N D I D A D
El término longitud de onda se utiliza cuando se habla de ondas que se transmiten por el aire, como por ejemplo las ondas de radio o televisión y que tienen una frecuencia muy elevada. Resulta más fácil entonces definirlas por su longitud que es la distancia (expresada generalmente en metros) que recorre un ciclo completo de la onda en el espacio. Por ejemplo: una longitud de onda de 1 metro significa que la onda recorre en el espacio un metro de una cresta a otra, lo cual da una idea de su velocidad o frecuencia. Cuanto mayor es la frecuencia, menor será la longitud de onda.
Espectro electromagnético Todos los cuerpos emiten radiación y el tipo
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
de radiación que emiten depende de la energía que posee cada cuerpo: el sol emite con una energía diferente a la que pueda emitir una lámpara, aunque sean de la misma naturaleza. La luz es una onda electromagnética así como las ondas de radio.Todas las diferentes ondas se encuentran agrupadas en un espectro que contiene todo el rango de radiación desde la luz visible a la no visible como: infrarrojos, ultravioletas, o rayos tan energético y peligrosos como los rayo
O ndas de radio 1 km
Microondas Infrarrojo Visible Ultravioleta Rayo X 400:700 nm 100 nm. 1 mm 1 cm 1 nm. λ=
gamma, los rayos X o las microondas. En sistemas de comunicación, navegación o
longitud de onda cresta
emisión de televisión se trabaja con
cresta
frecuencias comprendidas entre 300 MHz y 3000 Mhz, que expresado en longitud de onda es de
1
m a 0,1 m.
λ=
longitud de onda =
v f
v = velocidad de 300.000 Km/s f = frecuencia en Hz λ= long. de onda B1-32
Em i sión de infrarrojos especiales de arsénico y galio que La emisión de infrarrojos se produ-producen,alser atravesadosporuna ce por todos los cuerpos, especial- corriente,unaradiaciónenelespecmente los puntos calientes ya que troinfrarrojo(invisible)de900nm emiten mayor cantidad de rayos delongitud,lacual puedeser moduinfrarrojos (llamas, estufas, etc.), y lada en frecuencia. Este es el pr incipio de funcionamiento pueden ser detectados por cámaras del mando a distancia por infrarrojos especiales para infrarrojos. Una lámpara incandescente emi (te te lemando), que se ut iliza en los cierayos lumi nosos y también rayosrrescent ralizados o la act ivacióndelas B -34 infrarrojos, invisibles para el ojoalarmas antirrobo. El transmisor emite un haz de humano. Los infrarrojos encuentran aplicainfrarrojos con una frecuencia Los rayos infrarrojos se utilizan para medir ción en varias áreas de la técnica deter mi nada a la que se le sobre-temperatura a distancia. ya que se utilizan para medir la pone una frecuencia (el código) temperatura (bien sea por emi sión que mo dula la onda por tadora, de o absorción de rayos); medir dis-mo do que el receptor detecta el tancias; fotografiar cuerpos (ter-haz y extrae de la onda por tadora mo grafía) por la temperatura que la frecuencia sobrepuesta (descodesprenden. difica) y la compara con la frecuencia que tiene progr amada y si M ando a distancia esta coincide acciona el circuito por infrarrojos de apertura o cierre. Un solo Para la emisión cont rolada a distanctelem ia ando puede transmi tir varios de infrarrojos se ut ilizan diodos LE D códigos. 1
B1-33
Los rayos infrarrojos se utilizan para transmitir un código invisible a un receptor y que éste pueda accionar un dispositivo.
27
“Para medir las diferentes unidades eléctricas son necesarios diversos instrumentos de medida, tales como el amperímetro para las medidas de intensidad; el voltímetro para la tensión o voltaje y el ohmímetro para valores de resistencia. Hay un instrumento de medida, el multímetro, que reúne en uno solo aparato las diferentes funciones de medida.”
M E D I D A S EL É C T R I C A S
CON
M UL TÍ M E TR O
D I G I TA L
A N A LÓ GIC O
B1-35
A nalógicos y digit ales
escalonados de tensión, después La clasificación principal de los los números binarios se “tradumultímetros son dos: los clásicos cen” a dígitos que aparecen en una analógico de aguja y los denomi napantalla, mo strando así la magnitud dos digitales, con indicación numde é- la medida. rica, donde aparecen los valores En los multímetros analógicos la de medida en números enteros, lectura de la medida se realiza por separados por un punto cuando estimación, ya que el usuar io ha de apreciar la situación de la aguja hay decimales. Los instrumentos analógicos y determi nar cual es la medida muestran las tensiones que mi den realizada. Se requiere pues cierta como una respuesta proporcionalexper iencia en el uso del multímeo “ análoga” a su valor ; podríamotro s analógico ya que de no esticitar como ejemplo el de un multí-marse bien es fácil errar en la metro de aguja donde el desplaza-lect ur a. Con el multímetro digital hay mi ento de la aguja es proporcional menos posibilidad de lectura erróa la magnitud que mi de. Los instrumentos digitales tomannea que con el analógico porque la muestras periódicas de la magni-lectura aparece en forma de valor tud que mi den y lo convierten a numérico, sin que le influya el números binarios (unos y ceros) ángulo de visión ni la precisión de que pueden representar valoresla escala.
Algunos tipos de multímetro pue- medir se requiere una conexión E N P R O F U N D I D A D determi nada sobre el circuito. den realizar otras medidas adicioResolución y número de dígitos nales, más específicas de la elecLa resolución indica el número máximo de M e dida de tensión trónica industrial como : prueba de dígitos que posee el multímetro, cuanto (voltios) diodos, capacidad de condensadomayor sea el número de dígitos, mayor res o el factor “ beta” de un tran- Como la tensión es equivalente a precisión de lectura se obtiene. Si por ejemplo el multímetro posee dos dígitos y sistor. Los multímetros diseñadosla diferencia de alturas de los se desea medir la tensión de una batería para el ser vicio de reparación de depósitos (recuerde el símil de 1 2 V la lectura será sólo de dos dígitos; automó viles incorporan otras fun-hidraúlico), para medir la tensiónse obtendrá únicamente un número entero, sin decimales. Pero si el multímetro posee ciones más especializadas, tales existente en un circuito es necesatres dígitos, ya es posible leer un decimal, como indicador de revoluciones,rio medir en los extremo s (bor- como por ejemplo 1 2,5 V. medidor de ángulos de cierre nes) donde hay esa diferencia de La resolución de un multímetro viene determinada por el número de dígitos que (DW ELL), medida de tiempo de tensión. Para conocer los voltios que reci- posea y la escala seleccionada. Un multíinyección, etc. metro bastante común y apto para medibe una lámpara, la medida ha de das en el automóvil ha de poseer al menos realizarse conectando el multíme-3 1 /2 dígitos. Lecturas tro en paralelo con la fuente que con el m u ltím e tro El multímetro digital permite sumi nistra la tensión: la batería o medir con facilidad las magnitudes sobre el elemento consumidor eléctricas de un circuito, ahora que recibe la tensión, es decir, en bien, según el tipo de magnitudeslos a extremo s de la lámpara. Conexión para medir tensión.
BAT ERÍ A 12 V B1-36
29
M e dida de corriente (am perios)
BAT ERÍ A 12 V B1-37
lo haga también por el apar ato de medida.
Tal como expresa la definición, el amperio es la cantidad de corrien-M e dida de resistencia te que circula por un conductor ; (ohm i os) en el sími l hidráulico los amperiosCuando se realizan medidas de resistencia hay que medir únicament e el son el caudal que fluye por la valor de resistencia sobre el compotubería. nent e o el elemento de modo indiviPara medir la corriente (los amperios) el multímetro debe interca- dual, sin que tenga ninguna conexión larse en serie, de mo do que la con algún circuito,de lo cont rario el multímetro podr ía medir la resistencia corriente que atraviese el circuito
¡Importante! Si accidentalmente coloca el multímetro en medida de corriente (amperios) e intenta medir tensiones (voltios), se provoca un cortocircuito ya que toda la corriente de
Conexión para medir resistencia
la fuente atravesará el multímetro. Con suerte sólo se fundirá el fusible de protección, de lo contrario el multímetro puede dañarse seriamente.
Conexión para comprobar diodos
B1-38
E N
1 2V
10
Tensión medida 4,7 V
K
Tensión real 6 V 10
P R O F U N D I D A D
Impedancia y resolución
Tester AN ALÓ GICO impedancia 20 KΩ
Las característica que hace que multímetro digital sea más preciso que el de tipo analógico es porque posee una gran impedancia de entrada (resistencia interna) y también proporciona una mejor resolución.
K
Todos los instrumentos de medida, cuando miden, consumen una parte de la energía del circuito del cual se está midiendo.
1 2V
10
K
Tensión real 6 V 10
K
Se entiende por impedancia a la oposición o resistencia interna que el aparato de
Tensión medida 5.99 V
medida opone al paso de la corriente que está midiendo; por lo tanto cuanto mayor sea la impedancia del aparato tanto menos
Tester DIGITAL impedancia 1 0 Mohms B1-39
corriente del circuito de prueba consumirá y mejor será la precisión en la lectura. Cuanto mayor impedancia posee un multímetro, con mas precisión realiza la lectura, ya que apenas consume corriente del circuito.
del resto del circuito y la lectur a ser ía Si la impedancia (resistencia) del er rónea.También hay que evitar queaparato el es muy baja, la resistencia punt o o elemento a medir esté bajo total del circuito que se mi de tamtensión,de lo cont rario el multímetro bién será baja (porque hay dos podr ía dañarse. resistencias conectas en paralelo) Un multímetro analógico (con y la caída de tensión que provoimpedancia pequeña, escasamente can ambas resistencias no tendrá 20 Kohm por voltio) necesita paraparecido alguno con la caída que desplazar la aguja consumi r cierprovoca ta la resistencia inicial del cantidad de corriente. Si por el circuito. circuito que se desea medir pasa Si por el contrario la impedancia muy poca, es probable que el mul- (resistencia) del multímetro es muy alta (varios Megaohmi os, en el tímetro consuma parte de esa corriente, y por tanto la indicacióncaso del multímetro digital), el consumo del multímetro al realiserá menor que la real. Suponga que se mi de la tensión en zar la medida es insignificante y extremo s de una resistencia, colopor tanto el valor de medida será cando el multímetro en paralelo.más cercano al real.
31
EJ E R C I C I O S D E A U T O E V A L U A C I Ó N
Los siguientes ejer cicios sirven como pr ueba de aut oevaluación, que le p rán conocer cuál es el grado de comprensión del pr esente cuaderno didáct Hay pr eguntas tipo TEST que pr esentan dos o tres respuestas y sólo un correcta;ot ro tipo de pr eguntas requier en realizar algunoscálculospara s la respuesta adecuada. A la par t ícula con car ga negativa del át om o se llam a:
1.
A . PROTÓ N . B. N EUTRÓ N . C. ELECTRÓN .
2. Si un át om o posee m ás electr on e s q u e pr ot on e s s e encuentra cargado... A . N EGATIVAMEN TE. B. PO ST I IVAMEN TE.
3. Par a que fluya cor r iente eléctrica por un conductor es preciso que en sus extrem os haya... A . TEN SIÓ N . B. RESS I TEN CIA. C. IN TEN SIDAD.
4. ¿La unidad de la cor r iente eléctr ica es el...? A . VOLTIO. B. AMPERIO. C. O HMIO. 5. C alcular la autonom ía de una bater ía de 50 A h que alim ent a las luces de cruce ( 1 2 V-45 W ) y las de situación posterior ( 1 2V-5W ) . ¿Cuanto tiem po per m anecer á la bater ía sum inistr ando cor r iente? (La autonom ía en la relación entre la capacidad tot al en hor as y el consum o en hor as) A . 6 horas.
12 V 50 A h 12 V 45 W
12 V 45 W
2V 5W
1
12 V 5W
B. 9 horas. C. 5 horas.
6. C uando se habla de valor de tensión eficaz o valor de tensión RM S quiere decir que... A . Es la tensión media de la corriente alter na, medida entre picos. B. Es el mi smo valor equivalente de tensión en cor riente continua que en corriente alterna. C. Es la tensión máxima aplicada aunaresistenciapara que consuma un watio.
33
7. ¿Q ué frecuencia de im pulsos recibe el actuador de r alentí si el periodo es de 10 mS (0,01 S)? A . 100 Hz. B. 50 Hz. C. 1000 Hz. 8. ¿Qué relación de ciclo (DWELL) se está aplicando a una electroválvula, si el periodo del im pulso es de 20 m S y el tiem po de activación es de 5 m S? A . 15 %.
5 ms
B. 5 %.
20 ms
C. 25 %.
9. ¿C óm o ha de conect ar entre ellas dos baterías para aum e ntar al doble su capacidad y disponer de la m ism a tensión? A . EN SERIE. B. EN PARALELO. 1
0. Par a aum ent ar y refor zar el cam po m agnét ico creado por la bobina: A . Se aumenta el diametro de las espiras. B. Se aplica corriente alter na de alta frecuencia. C. Se arrolla sobre un núcleo de hier ro dulce.
11
. La tensión inducida en el secundar io de un tr ansfor m ador de encendido, depende básicam ent e de: A . La relación en el número de espiras entre primario y secundario. B. La int ensidad de corriente que alcance a circular por el primario en el mo mento de la interrupción. C. Ambas respuestas.
1
2. En un alter nador las bobinas inductoras son alim e ntadas a través del regulador, que actúa como un interruptor electrónico sensible a la intensidad. A . VERDADERO. B. FALSO.
1
3. U na onda con una longitud de onda de 1 m m es de frecuencia m ayor que ot r a de 1 cm .
λ
A . VERDADERO. B. FALSO. λ
SO L U C I O N E S: A: 3 1 - B : 2 1 -
C: 1 1 -
C: 0 1 - B: 9 -
C: 8 -
A: 7 - B : 6 -
A: 5 - B : 4 -
A : 3-
A: 2 -
C: 1
35
PAPEL ECOLOGICO
SERVICIO AL CLIENTE Organización de Servicio Estado técnico 03.96. Debido al constante desarrollo y mejora del producto, los datos que aparecen en el mismo están sujetos a posibles variaciones. El cuaderno es para uso exclusivo de la organización comercial SEAT. ZSA 63807971001
CAS01DB
Mayo ‘96 00-01
