lunes, 13 de abril de 2009

ETAPA DE PRÁCTICA Y RESIDENCIA

AÑO -2009-
Instituto del Profesorado de Educación Tecnológica

PRÁCTICA
Profesoras:
Aguirre, Gabriela
Salvarredy María del Carmen

Alumnas Practicantes:
Alvarez, Cintia Estefania
Soto, Marina

Este blog será otro espacio donde compartir y publicar las propuestas didácticas correspondientes a esta etapa, como:
-Diseños de las unidades didácticas
-Diseños de clases, actividades, ideas
-Material complementario a los contenidos desarrollados
-Reflexiones del proceso

El objetivo:
Poder enriquecer aún más esta etapa de experiencia y aprendizaje, utilizando este recurso: "El Blog" que resulta ser una herramienta muy util para docentes y alumnos de Tecnología.

Institución donde se realizó la Práctica:

Institucion donde se realiza la Residencia:


jueves, 8 de enero de 2009

Formulas de circuitos en Serie

Corriente
La corriente es la tasa que mide el flujo de electrones a través de un circuito. Mientras más resistores se añadan, más lenta será la tasa que describe el flujo de electrones. En un circuito en serie, la corriente que viaja por el cableado y en las cargas es la misma y es igual a la corriente total. De manera abreviada, se expresa como ITotal o IT .
Podemos expresarla como IT = I1 = I2 = I3 , etc.
Voltaje
Podemos pensar en el voltaje de una pila seca o una batería como la fuerza que empuja los electrones a través de un circuito. En un circuito en serie, el voltaje total es igual a la suma de los voltajes de las baterías que están cableadas en dicho circuito. El voltaje total también es igual a la suma de los voltajes de las cargas (bombillas, etc.). El voltaje total se abrevia comoVTotal o VT . Podemos expresar el voltaje total como VT = V1 + V2 + V3 , etc.

Resistencia
Los dispositivos que utilizan electricidad proveen resistencia a la corriente. En un circuito en serie, la resistencia total (en ohmios) es igual a la suma de las resistencias de cada dispositivo que utiliza electricidad. La resistencia total se abrevia RTotal o RT .
Podemos expresar la resistencia total como RT = R1 + R2 + R3 , etc.

Recuerda, V = I x R.
Si el voltaje se mantiene constante (sin que se añadan pilas secas o baterías) y la resistencia aumenta, la corriente tiene que bajar. En otras palabras, a medida que se añaden dispositivos que consumen electricidad en serie, la tasa en la cual los electrones fluyen disminuye. Si la R aumenta, la I (corriente) tiene que bajar para que I X R todavía sea igual a V.
V = I ↓ x R ↑

Tabla de Resumen
La ley de Ohm se puede utilizar para calcular cualquiera de los valores individuales o el valor total de cada medida dentro del circuito en serie.
La Ley de Ohm nos dice que V = I R, and
V1 = I1 x R1
V2 = I2 x R2
V3 = I3 x R3
VT = IT x RT

Relacion de ecuaciones. Justificación

Si V= IxR
V1 = I1 x R1
V2 = I2 x R2
V3 = I3 x R3

=> V= V1 + V2 + V3 Resolviendola.....

IxR = I1 x R1 +I2 x R2 + I3 x R3

IxR = I (R1 + R2 + R3)

=>R= R1 + R2 + R3 llegamos a la formula de Resistencia Total de un circuito en serie a partir de las formulas anteriores.


miércoles, 7 de enero de 2009

Fórmulas de Circuitos en Paralelo

Las fórmulas para calcular el voltaje, la corriente y la resistencia en un circuito paralelo son un poco diferentes a las fórmulas que hemos utilizado para los circuitos en serie. La fórmula para la resistencia se conoce como la fórmula recíproca. ¿Puedes adivinar por qué? (Recíproco quiere decir uno sobre…)
Voltaje
VTotal = V1 = V2 = V3
Corriente
ITotal = I1 + I2 + I3

Resistencia(fórmula recíproca)

La Ley de Ohm permanece con su definición: V = I R, or VT = IT RT, o V1 = I1 R1 para la ramificación 1 del circuito, etc.

Resistencia Total en Circuitos en Serie versus Circuitos Paralelos
En los circuitos en serie, la resistencia total es igual a la suma de las resistencias individuales. Pero en los circuitos paralelos te llevarás una sorpresa. ¡La resistencia total será menor que la resistencia de la ramificación del circuito con la resistencia más baja!
RESISTENCIAS EN PARALELO
Las resistencias podemos agruparlas de varias formas: en serie y en paralelo o derivación. Aquí vamos a estudiar la asociación en paralelo.Al conectar en paralelo, colocamos conectadas por sus extremos a un mismo punto, llamado nodo (en la figura A y B), tal y como vemos en la figura:

En la figura observamos que la intensidad, I, que circula por ambas resistencias se bifurca en dos valores, I1 e I2, que dependerán de los valores de las resitencia. Por otro lado, vemos como ambas resistencias están sometidas a la misma diferencia de potencial V.Queremos calcular la resistencia equivalente, es decir, la resistencia que introducida en el circuito en vez de R1 y R2, no modifique los valores de la intensidad, de forma que la intensidad que pase por la equivalente sea la suma de I1 e I2.Debemos tener en cuenta que, como la equivalente sustituye a ambas, la diferencia de potencial de la equivalente, debe ser la misma que la de R1 y R2.

Luego, I = I1 + I2
Teniendo en cuenta lo anterior, podemos aplicar la ley de Ohm para la resistencia equivalente y para cada una de las resistencias individuales:

(1) V = I·Re (2) V = I1·R1 (3) V = I2·R2

De aquí obtenemos:
(1) V/Re = I (2) V/R1 = I1 (3) V/R2 = I2

Llegamos, usando la ecuación de arriba a: I = I1 + I2 => V/Re = V/R1 + V/R2 y, sacando factor común obtenemos:

V/Re = V(1/R1 + 1/R2), que tras simplificar V, nos permite obtener:
1/Re = 1/R1 + 1/R2

Es decir, el inverso de la resistencia equivalente a varias resistencias en paralelo, es la suma de los inversos de dichas resistencias.

Método inverso
En este método es indiferente el número de resistencias desiguales que tenga el circuito. Si presenta muchas resistencias en paralelo, entonces es sin lugar a dudas el método más práctico. Su fórmula es:

Metodo Producto/Suma
Si se trata de un circuito con sólo dos resistencia desiguales aplicaremos la siguiente fórmula de productos entre sumas, es decir, multiplicando sus valores y dividiéndolos entre sus sumas.



Esta formula se obtiene de resolver la formula anterior (metodo reciproco) cuando se trate de dos resistencias desiguales.

Si 1/Re = 1/R1 + 1/R2 (1) => es igual a decir que Re = 1/(1/R1 + 1/R2) (2)

Por lo tanto si resolvemos (2) :

Re = 1/ [(R2 +R1)/(R1 x R2)] => Llegamos a la formula de producto/suma que vemos arriba.

TIPOS DE CIRCUITOS

En un circuito eléctrico existen tres formas de concetar los generadores y los receptores: serie, paralelo y mixto.

MONTAJE EN SERIE
Los elementos de un circuito están conectados en serie cuando se conectan uno a continuación del otro formando una cadena, de manera que la corriente que circula por un determinado elemento, sea la misma que circula por el resto.
La tensión en los extremos del generador, será igual a la suma de todas las tensiones intermedias en los receptores.
En caso de que uno de los receptores se estropee, se desconectan todos los demás.
En la figura 1, tenemos un circuito serie que tiene una lámpara, un timbre y un motor. Si uno de los tres receptores se estropea, los otros dos se desconectan porque se abre el circuito.


MONTAJE EN PARALELO
Todos lo elementos estan conectados entre los mismos puntos y, por tanto, a todos ellos se les aplica la misma diferencia de potencial.
La intensidad de corriente que sale del generador es igual a la suma de las intensidades que circulan por los receptores.
En caso de que un receptor se estropee, a los demás receptores no les ocurre nada.
En la figura 2, tenemos un circuito paralelo.



CIRCUITO MIXTO
En un mismo circuito existen elementos conectados en serie y en paralelo.
En la figura 3, tenemos un circuito mixto.






sábado, 27 de diciembre de 2008

Ley de Ohm - Circuitos Eléctricos

LEY DE OHM
La Ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como son:

1-Tensión o voltaje (E), en volt (V).
2-Intensidad de la corriente (I), en ampere (A) o sus submúltipos.
3-Resistencia (R) de la carga o consumidor conectado al circuito en ohm (
), o sus múltiplos.
Circuito eléctrico compuesto por una pila de 1,5 volt, una resistencia o carga eléctrica y el flujo de una intensidad de corriente.

Debido a la existencia de materiales que dificultan más el paso de la corriente eléctrica que otros, cuando el valor de la resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional. Es decir, si la resistencia aumenta, la corriente disminuye y, viceversa, si la resistencia disminuye la corriente aumenta, siempre y cuando, en ambos casos, el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante.Por otro lado, de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión es directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o disminuye el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se mantenga constante.


Postulado general de la Ley de Ohm

El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.


Desde el punto de vista matemático, este postulado se puede representar por medio de la siguiente fórmula:

No obstante, aquellas personas que estén menos relacionadas con el despeje de fórmulas matemáticas, pueden realizar los cálculos de tensión, corriente y resistencia de una forma más fácil utilizando el siguiente recurso práctico:

Con esta representación de la Ley de Ohm, solamente tendremos que tapar con un dedo la letra que representa el valor de la incógnita que queremos hallar y de inmediato quedará indicada con las otras dos letras la operación matemática que será necesario realizar.

viernes, 26 de diciembre de 2008

Circuitos Eléctricos

COMPONENTES FUNDAMENTALES DE UN CIRCUITO ELÉCTRICO
Para decir que existe un circuito eléctrico cualquiera, es necesario disponer siempre de tres componentes o elementos fundamentales:

1-Una fuente (E) de fuerza electromotriz (FEM), que suministre la energía eléctrica necesaria en volt.
2-El flujo de una intensidad (I) de corriente de electrones en ampere.

3-Existencia de una resistencia o carga (R) en ohm, conectada al circuito, que consuma la energía que proporciona la fuente de fuerza electromotriz y la transforme en energía útil, como puede ser, encender una lámpara, proporcionar frío o calor, poner en movimiento un motor, amplificar sonidos por un altavoz, reproducir imágenes en una pantalla, etc.


Izquierda: circuito eléctrico compuesto po una fuente de fuerza electromotriz (FEM), representada por una pila; un flijo de corriente (I) y una resistencia o carga eléctrica (R).
Derecha: el mismo circuito eléctrico representado de forma esquemática.

Si no se cuentan con esos tres componentes, no se puede decir que exista un circuito eléctrico.

UNIDADES DE MEDIDA QUE AFECTAN EL CIRCUITO ELÉCTRICO

La tensión que la fuente de energía eléctrica proporciona al circuito, se mide en volt y se representa con la letra (V).
La intensidad del flujo de la corriente (I), se mide en ampere y se representa con la letra (A).
La resistencia (R) de la carga o consumidor conectado al propio circuito, se mide en ohm y se representa con la letra griega omega ( ).

Estos tres componentes están muy íntimamente relacionados entre sí y los valores de sus parámetros varían proporcionalmente de acuerdo con la Ley de ohm. El cambio del parámetro de uno de ellos, implica el cambio inmediato de parámetro de los demás.

Las unidades de medidas del circuito eléctrico tienen también múltiplos y submúltiplos como, por ejemplo, el kilovolt (kV), milivolt (mV), miliampere (mA), kilohm (k ) y megohm (M ).
FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO ELÉCTRICO

El funcionamiento de un circuito eléctrico es siempre el mismo ya sea éste simple o complejo.

El voltaje, tensión o diferencia de potencial (V) que suministra la fuente de fuerza electromotriz (FEM) a un circuito se caracteriza por tener normalmente un valor fijo. En dependencia de la mayor o menor resistencia en ohm ( ) que encuentre el flujo de corriente de electrones al recorrer el circuito, así será su intensidad en ampere (A).

Una vez que la corriente de electrones logra vencer la resistencia (R) que ofrece a su paso el consumidor o carga conectada al circuito, retorna a la fuente de fuerza electromotriz por su polo positivo. El flujo de corriente eléctrica o de electrones se mantendrá circulando por el circuito hasta tanto no se accione el interruptor que permite detenerlo.

SENTIDO DE LA CIRCULACION DE LA CORRIENTE EN UN CIRCUITO
En un circuito eléctrico de corriente directa o continua, como el que proporciona una pila, batería, dinamo, generador, etc., el flujo de corriente de electrones circulará siempre del polo negativo de la fuente de fuerza electromotriz (FEM) al polo positivo de la propia fuente.
En los circuitos de corriente alterna que proporcionan los generadores de las centrales eléctricas, por ejemplo, la polaridad y el flujo de la corriente cambia constantemente de sentido tantas veces en un segundo como frecuencia posea.

En América la frecuencia de la corriente alterna es de 60 ciclos o hertz (Hz) por segundo, mientras que en Europa es de 50 Hz. No obstante, tanto para la corriente directa como para la alterna, el sentido del flujo de la corriente de electrones será siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de FEM.

COMPONENTES ADICIONALES DE UN CIRCUITO

Para que un circuito eléctrico se considere completo, además de incluir la imprescindible tensión o voltaje que proporciona la fuente de FEM y tener conectada una carga o resistencia, generalmente se le incorpora también otros elementos adicionales como, por ejemplo, un interruptor que permita que al cerrarlo circule la corriente o al abrirlo deje de circular, así como un fusible que lo proteja de cortocircuitos.

1. Fuente de fuerza electromotriz (batería). 2. Carga o resistencia ( lámpara). 3. Flujo de la corriente eléctrica. 4. Interruptor. 5. Fusible.
EL CORTOCIRCUITO

Si por casualidad en un circuito eléctrico unimos o se unen accidentalmente los extremos o cualquier parte metálica de dos conductores de diferente polaridad que hayan perdido su recubrimiento aislante, la resistencia en el circuito se anula y el equilibrio que proporciona la Ley de Ohm se pierde.

El resultado se traduce en una elevación brusca de la intensidad de la corriente, un incremento violentamente excesivo de calor en el cable y la producción de lo que se denomina “cortocircuito”.
La temperatura que produce el incremento de la intensidad de corriente en ampere cuando ocurre un cortocircuito es tan grande que puede llegar a derretir el forro aislante de los cables o conductores, quemar el dispositivo o equipo de que se trate si éste se produce en su interior, o llegar, incluso, a producir un incendio.

Cortocircuito producido por la unión accidental de dos cables o conductores de polaridades diferentes.
DISPOSITIVOS DE PROTECCION CONTRA LOS CORTOCIRCUITOS
Para proteger los circuitos eléctricos de los “cortocircuitos” existen diferentes dispositivos de protección. El más común es el fusible. Este dispositivo normalmente posee en su interior una lámina metálica o un hilo de metal fusible como, por ejemplo, plomo.
Cuando el fusible tiene que soportar la elevación brusca de una corriente en ampere, superior a la que puede resistir en condiciones normales de trabajo, el hilo o la lámina se funde y el circuito se abre inmediatamente, protegiéndolo de que surjan males mayores. El resultado de esa acción es similar a la función que realiza un interruptor, que cuando lo accionamos deja de fluir de inmediato la corriente.


Los fusibles se utilizan, principalmente, para proteger circuitos de equipos electrónicos y en las redes eléctricas de las industrias. Para proteger la línea de corriente eléctrica que llega hasta nuestras casas, en muchos lugares estos sencillos dispositivos se han sustituido por interruptores diferenciales e interruptores automáticos, que realizan la misma función que el fusible, pero que no hay que sustituirlos por otro nuevo cuando ocurre un cortocircuito. En la foto de la derecha se puede ver un interruptor automático de protección contra cortocircuitos.

Cuando los circuitos están protegidos por un diferencial y por interruptores automáticos, una vez que queda resuelta la avería que ocasionó que se abriera el circuito, solamente será necesario accionar su palanquita, tal como se hace con cualquier interruptor común, y se restablecerá de nuevo el suministro de corriente.
Tanto los fusibles como los dispositivos automáticos se ajustan de fábrica para trabajar a una tensión o voltaje y a una carga en ampere determinada, para lo cual incorporan un dispositivo térmico que abre el mecanismo de conexión al circuito cuando la intensidad de la corriente sobrepasa los límites previamente establecidos.



lunes, 27 de octubre de 2008

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