INFORME SOBRE EL EJE TEMÁTICO 4.pdf

INFORME SOBRE EL EJE TEMÁTICO 4.pdf

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  Informe sobre eleje temático 4: electricidad y electrónica Juan David Nieto Calderón (https://homeautomationn.blogspot.com/) Mariana Ocampo Correa https://tmarianat.blogspot.com/?m=1 Isabel Sofía Tejada Conde (https://tecnolistc.blogspot.com/) Liz Natalia Torres Torres (https://liztorres9-7.blogspot.com/?m=1) Luciana Vargas Sánchez (https://luciana1520.blogspot.com/) Grado 9 - 7 Guillermo Mondragón Castro Lic. En Tecnología e Informática I.E. Liceo Departamental Área de Tecnología e Informática Santiago de Cali 2023
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  Tabla de contenido Introducción…………………………………………………………………………1 Electricidad………………………………………………………………………….2 CorrienteContinua (CC) y Corriente Alterna (CA)..........................................3 Circuitos Eléctricos………………………………………………………………...4 Serie………………………………………………………………………………...4.1 Paralelo…………………………………………………………………………….4.2 Mixto………………………………………………………………………………..4.3 Transporte de la corriente eléctrica………………………………………………5 Términos básicos de la eletrónica...................................................................6 La electrónica………………………………………………………………………6.1 La corriente eléctrica……………………………………………………………...6.2 La tensión eléctrica………………………………………………………………..6.3 La resistencia eléctrica……………………………………………………………6.4 La potencia eléctrica………………………………………………………………6.5 Ley de Ohm y ley de Watt………………………………………………………....7 Conclusiones………………………………………………………………………..8 Referencias………………………………………………………………………….9 Evidencias del trabajo colaborativo………………………………………………10
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  Introducción El eje temático4 aborda conceptos fundamentales de electricidad y electrónica. En este informe, exploraremos estos conceptos en detalle y presentaremos conclusiones individuales de cada integrante del grupo.
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  INFORME SOBRE ELEJE TEMÁTICO 4: ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA En este informe, se abordan los siguientes conceptos del eje temático 4: electricidad y electrónica: - La electricidad: La electricidad es un conjunto de fenómenos producidos por el movimiento y la interacción entre cargas eléctricas positivas y negativas de los cuerpos. La electricidad sirve para: - Generar luz - Generar calor - Generar movimiento - Corriente continua y corriente alterna: 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. La corriente continua es aquella que no cambia ni de valor ni de sentido a lo largo del tiempo, es decir, las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección. La corriente continua la proporcionan los generadores como pilas, baterías y dinamos. Es decir, aquellos generadores que poseen polos positivo y negativos. Una de las características fundamentales de la corriente continua es que tiene polaridad: Uno de los conductores es el positivo y el otro el negativo. Esto implica que los receptores deben conectarse de acuerdo a esa polaridad, de lo contrario podríamos obtener consecuencias no deseadas. Piensa por un momento en una radio, un juguete, una cámara de fotos etc.., y seguro que caes en la cuenta que las pilas o fuentes de alimentación de esos elementos sólo se pueden conectar de una determinada manera. Figura 1
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  La diferencia entrela corriente alterna y la corriente continua la cual circula solo en un sentido, es que la corriente alterna (como su nombre lo indica) tiene una corriente que circula durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante. Se genera en fuentes de energía eléctrica, como generadores o centrales eléctricas. Estas fuentes producen una corriente alterna que luego se distribuye a través de redes eléctricas para su uso en hogares, industrias y otros lugares. La corriente alterna es especialmente adecuada para la transmisión de energía eléctrica a largas distancias. Esto se debe a que se puede transformar fácilmente a diferentes voltajes utilizando transformadores, lo que reduce las pérdidas de energía durante la transmisión. Las primeras fuentes de energía eléctrica que se usaron ampliamente proporcionaban corriente continua. Pero, mientras mejor se conocían las características de la corriente alterna, ésta fue sustituyendo a la corriente continua como la forma de energía más usada en el mundo. Actualmente, de toda la energía que se consume, cerca del 90% es de corriente alterna. Se utiliza para alimentar la TV, el equipo de sonido, la lavadora, la refrigeradora, etc. La corriente alterna es utilizada en forma de señal senoidal debido a que este tipo de señal es muy fácil de transportar y varía su valor según el uso que se le va a dar. Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5
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  - El circuitoeléctrico (serie, paralelo y mixto): Los circuitos eléctricos son trayectorias cerradas a través de las cuales fluye la corriente eléctrica. Se dividen principalmente en tres tipos: circuitos en serie, circuitos en paralelo y circuitos mixtos, cada uno con sus propias características y aplicaciones. 1. Circuito en Serie: En un circuito en serie, los componentes se conectan uno tras otro, de manera que la corriente fluye a través de cada componente en el mismo camino. Características clave: - La corriente es la misma en todos los componentes. - La resistencia total es la suma de las resistencias individuales. - Si se abre o desconecta un componente, se interrumpe el flujo de corriente en todo el circuito. Figura 6 Figura 7
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  2. Circuito enParalelo: En un circuito paralelo, los componentes se conectan en ramas separadas, lo que permite que la corriente fluya por múltiples caminos. Características clave: - El voltaje es el mismo en todos los componentes. - La corriente se divide entre los componentes. - Si un componente falla, los demás continúan funcionando. 3. Circuito Mixto: Un circuito mixto combina elementos de circuitos en serie y circuitos en paralelo. Esto permite una mayor flexibilidad en el diseño de circuitos eléctricos y es común en aplicaciones más complejas. Características clave: - Combina circuitos en serie y paralelo en la misma configuración. - Permite el control independiente de diferentes partes del circuito. - Requiere un análisis detallado para determinar corrientes, voltajes y resistencias. La elección entre circuitos en serie, paralelo o mixto depende de la aplicación y los requisitos específicos del sistema eléctrico. Comprender estas configuraciones es esencial para diseñar circuitos efectivos y seguros. Figura 8 Figura 9
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  - Transporte dela corriente eléctrica: El transporte de la corriente eléctrica es el flujo neto de carga eléctrica que circula de forma ordenada por un medio material conductor. Para poder transportar la electricidad con las menores pérdidas de energía posibles, se utiliza la corriente alterna y se eleva su nivel de tensión. Las líneas de transporte o líneas de alta tensión están constituidas por un elemento conductor (cobre o aluminio) y por los elementos de soporte (torres de alta tensión). El transporte eléctrico permite transferir la energía producida en las centrales hasta los centros de consumo. - Términos básicos de la electrónica: 1. La electrónica: La electrónica es la rama de la física y la ingeniería que estudia el control y el flujo de electrones a través de un medio material, mediante el diseño de dispositivos electrónicos. Estos dispositivos se denominan circuitos electrónicos que se encargan de modificar las señales eléctricas y permiten desde el control de dispositivos hasta el almacenamiento de datos en complejos sistemas informáticos. Su versatilidad es tal que uniendo sistemas electrónicos con sistemas de ingeniería del software es posible realizar complejos sistemas de control, basados en PC. Está presente en prácticamente cualquier aparato de la vida moderna, de una u otra manera. Figura 10 Figura 11
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  2. La corrienteeléctrica: La Corriente eléctrica o Intensidad Eléctrica es el flujo de carga eléctrica (electrones) que recorre un material conductor en una cantidad de tiempo. La Intensidad (I) se mide en Amperios (A). En el símil hidráulico equivale al caudal de un conducto de agua. Corriente y Tensión suelen confundirse, pero no son lo mismo. 3. La tensión eléctrica, diferencia de potencial o voltaje: Es la diferencia de potencial entre dos puntos. Cuando entre dos puntos existe una diferencia de potencial y se unen con un conductor comienza el flujo de electrones. Si no hay diferencia de potencial entre los dos puntos no hay flujo de electrones entre ellos y por lo tanto no hay corriente. También se puede definir como la cantidad de trabajo que se ejerce para mover un electrón. Se mide en Voltios (V). En el símil hidráulico equivale a la presión del agua. Figure 12 Figura 13
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  4. La resistenciaeléctrica: Es la oposición o resistencia que presenta un material al movimiento de los electrones. Se mide en Ohmios (Ohm). En el símil hidráulico corresponde al diámetro del conducto del agua. 5. La potencia eléctrica: Es la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. Se calcula como el producto de la corriente (A) por la diferencia de potencial (V) y se mide en vatios (W). Figura 14 Figura 15
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  6.La ley deohm: La ley de Ohm dice que "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo". El flujo de un líquido es muy similar el flujo de la corriente y es un buen ejemplo para comprender de forma intuitiva la ley de Ohm. Voltios V(Volt) Resistencia I(Ohm) Corriente R(Amp) Potencia P(W) 7.La ley de Watt La Ley de Watt hace referencia a la potencia eléctrica de un componente electrónico o un aparato y se define como la potencia consumida por la carga es directamente proporcional al voltaje suministrado y a la corriente que circula por este. La unidad de potencia es el Watt. El símbolo para representar la potencia es “P”. Para encontrar la potencia eléctrica (P) podemos emplear las siguientes formulas: Conociendo el voltaje y corriente: P = V x I Conociendo la resistencia eléctrica y corriente: P = R x I2 Conociendo el voltaje y la resistencia eléctrica: P = 𝑉2 𝑅 Figura 16 Figura 17
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  En las anterioresfórmulas únicamente se sustituyeron las incógnitas correspondientes empleando la fórmula de la ley de Ohm. Si la potencia eléctrica es positiva (+P) quiere decir que el componente electrónico está consumiendo energía. Si la potencia eléctrica es negativa (-P) quiere decir que el componente electrónico produce o genera energía (Baterías, generadores…). En la industria se expresa la potencia eléctrica mediante hp(E) que corresponde a caballos de fuerza eléctrica (Electrical horsepower). La equivalencia de esta unidad con el watt es: 1 hp = 745.699 871 582 270 22 W Es común redondear a: 1 hp = 746 W Figura 18
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  Conclusiones: • La electricidades un conjunto de fenómenos producidos por el movimiento y la interacción entre cargas eléctricas positivas y negativas de los cuerpos. Además, se menciona que la electricidad sirve para generar luz, calor y movimiento. • La corriente continua es aquella que no cambia ni de valor ni de sentido a lo largo del tiempo, mientras que la corriente alterna tiene una corriente que circula durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante. La corriente alterna es especialmente adecuada para la transmisión de energía eléctrica a largas distancias. • Los circuitos en serie se conectan uno tras otro, mientras que los circuitos en paralelo se conectan en ramas separadas, lo que permite que la corriente fluya por múltiples caminos. Los circuitos mixtos combinan elementos de circuitos en serie y circuitos en paralelo. • Conocer estos conceptos de electricidad y electrónica es esencial para diseñar circuitos que cumplan con los requisitos específicos de una aplicación y que sean seguros de usar. Por ejemplo, al diseñar un sistema de iluminación en una casa, es importante saber cómo conectar las luces en un circuito en serie o en paralelo para garantizar un funcionamiento adecuado y evitar sobrecargas o cortocircuitos. • La electricidad y la electrónica es algo fundamental de nuestra vida diaria ya que nos permite generar luz, calor y movimiento.
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  Referencias: • Juárez, A.R. (2019). Ley de Ohm. Mexico: https://d1wqtxts1xzle7cloudfront. net/63362668/Ley_de_Ohm20200519-80557-1s4l288-with-coverpagev2. pdf • Beléndez, A. (1999). Tema 4: Corrientes eléctricas(Resumen). Fundamentos Físicos de la Ingeniería. • Farina, A. L. Corriente continua. • Orza, A. (2009). LA ELECTRICIDAD: CONCEPTOS, FENÓMENOS Y MAGNITUDES ELÉCTRICAS.https://www.edu.xunta.gal/centros/cpiantonioorzacouto/syste m/files/TEMA%202%20LA%20ELECTRICIDAD%20I
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  Evidencias del trabajocolaborativo: