Simbología
Para representar en el papel los circuitos eléctricos se utilizan una serie de símbolos que simplifican mucho el trabajo. De esta forma cualquier persona puede entender y reproducir un circuito si entiende los símbolos.
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El circuito eléctrico
Un circuito eléctrico es una serie de elementos o componentes eléctricos o electrónicos tales como resistencias, bobinas, condensadores y fuentes de energía conectados eléctricamente por sus extremos con el propósito de generar, transportar o modificar señales eléctricas. Los elementos que aparecen en un circuito eléctrico pueden estar conectados en serie o en paralelo.
Circuito serie
El circuito serie es una configuración de conexión en que los bornes o terminales de los dispositivos se conectan secuencialmente, el terminal de salida de un dispositivo se conecta al terminal de entrada del dispositivo siguiente.
Circuito paralelo
El circuito eléctrico en paralelo es una conexión donde los puertos de entrada de todos los dispositivos(generadores, resistencias, condensadores, bombillos , etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.
Resistencia
Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica. El ohm es la unidad de medida de la resistencia que oponen los materiales al paso de la corriente eléctrica y se representa con el símbolo o letra griega “ " (omega).
Código de colores
Potenciómetro
Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.
Ley de ohm
La ley de Ohm, establece que la corriente eléctrica (I) en un conductor o circuito, es igual a la diferencia de potencial (V) sobre el conductor (o circuito), dividido por la resistencia (R) que opone al paso, él mismo. La ley de Ohm se aplica a la totalidad de un circuito o a una parte o conductor del mismo.
Potencia Eléctrica
La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).
Manejo e implementación del multímetro
Es muy importante leer el manual de operación de cada multímetro en particular, pues en él, el fabricante fija los valores máximos de corriente y tensión que puede soportar y el modo más seguro de manejo, tanto para evitar el deterioro del instrumento como para evitar accidentes al operario. El multímetro digital cuenta con una llave selectora de rango, y en lugar de una aguja que marca la medición, posee un display digital en el cual aparece desplegado el valor medido.
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Medición de corriente
La intensidad de circulación de corriente eléctrica por un circuito cerrado se puede medir por medio de un amperímetro conectado en serie con el circuito.
ADVERTENCIA
Durante el procedimiento de medición no toque con las manos la parte metálica de las terminales de prueba, porque podría sufrir una descarga eléctrica.
Medición de voltaje
Conecte la terminal de prueba negra a la terminal de entrada común (COM).
Conecte la terminal de prueba roja a la terminal de entrada V.
Ponga el selector giratorio en el rango VCD (voltaje de corriente directa) o´ VCA (voltaje de corriente alterna).
Seleccione el rango de medición.
Conecte las terminales de prueba en paralelo con la resistencia o circuito bajo prueba.
ADVERTENCIA
Durante el procedimiento de medición no toque con las manos la parte metálica de las terminales de prueba, porque podría sufrir una descarga eléctrica.
Simulación de circuitos eléctricos y electrónicos
Para el aprendizaje de la electricidad y la electrónica, hoy en día resulta imprescindible la utilización de simuladores por ordenador, que nos permiten realizar nuestros diseños y nos muestran el funcionamiento de los circuitos de forma virtual antes de su montaje con componentes reales. Edison le ofrece un nuevo y único ambiente para el aprendizaje de la electricidad y la electrónica. Profesores, estudiantes y entusiastas de la electrónica podrán usar componentes realistas basados en fotos digitalizadas, un tablero base sin soldaduras, instrumentos virtuales, sonidos y animación para crear, testar y reparar con seguridad circuitos 3D cuasi reales y visualizar, simultáneamente, el correspondiente diagrama de circuito.
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Principios básicos de mecánica.
Máquina simple
Cuando la máquina es sencilla y realiza su trabajo en un solo paso nos encontramos ante una máquina simple. Muchas de estas máquinas son conocidas desde la prehistoria o la antigüedad y han ido evolucionando incansablemente (en cuanto a forma y materiales) hasta nuestros días.
Algunas inventos que cumplen las condiciones anteriores son: cuchillo, pinzas, rampa, cuña, polea simple, rodillo, rueda, manivela, torno, hacha, pata de cabra, balancín, tijeras, alicates, llave fija. Las máquinas simples se pueden clasificar en tres grandes grupos que se corresponden con el principal operador del que derivan: palanca, plano inclinado y rueda.
Palanca
Plano Inclinado
Máquina compuesta
Máquinas compuestas son aquellas que están formadas por dos o más máquinas simples. Las máquinas empleadas en la actualidad son compuestas, y ejemplos de ellas pueden ser: polipasto, motor de explosión interna (diesel o gasolina), impresora de ordenador, bicicleta, cerradura, lavadora.
Máquina simple
Máquina compuesta
Generadores de movimiento
Son los que alimentándose por una fuente de energía (corriente eléctrica combustión, hídrica,..) dan lugar a un movimiento mecánico:
Motores: Generan un movimiento giratorio.
Solenoides: Generan un movimiento lineal, de longitud limitada.
Movimiento y Conceptos Básicos
Cuando un cuerpo cambia su posición en relación al tiempo decimos que este cuerpo esta en movimiento mecánico.
Existen varias clases de movimiento entre los cuales se destacan:
Lineal o rectilíneo: Se describe una trayectoria recta
Circular: trayectoria circular con eje y radio constante
Armónico Simple: movimiento oscilatorio a partir de un centro o punto de equilibrio.
En la figura se observan los tres tipos de movimiento Circular el que realiza la rueda o volante, lineal el que realiza el embolo a través de la guía y Armónico Simple el que realiza el pistón de vaivén en relación al centro de la guía
Centro de la guía
La transmisión de movimiento es el mecanismo por el cual se cambia la velocidad y la fuerza de un sistema, a través de piñones, cremalleras, poleas, palancas, tornillos entre otros.
En la transmisión no existe cambio de tipo de movimiento.
Transmisión de movimiento
En estos mecanismos, el tipo de movimiento que tiene el elemento de entrada del mecanismo es diferente del tipo de movimiento que tenga el elemento de salida, es decir, el tipo de movimiento se transforma en otro distinto, de ahí el nombre de mecanismo de transformación.
Transformación del movimiento
Unidad Óptica CD/DVD
Mecanismo
TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTO LINEAL:
• Palanca
• Poleas
TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTO CIRCULAR:
• Ruedas de fricción
• Poleas-correa, correa dentada y cadenas
• Cardan
• Engranajes
Transmisión de movimiento
Transformación del movimiento
Mecanismos de transformación circular-lineal: En este caso, el elemento de entrada tiene movimiento circular, mientras que el elemento de salida tiene movimiento lineal.
Ejemplo: El mecanismo piñón-cremallera.
Mecanismos de transformación circular-alternativo: En este caso, el elemento de entrada tiene movimiento circular, mientras que el elemento de salida tiene movimiento alternativo.
Ejemplo: El mecanismo de biela-manivela.
Biela-manivela
Piñón cremallera
Los mecanismos de transformación puede ser agrupados en dos grandes grupos:
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Transformación del movimiento
• Piñón-cremallera: Transforma de circular a lineal
• Tornillo-tuerca: Transforma de circular a lineal
• Biela-manivela: Transforma de circular en alternativo
• Excéntrica o leva: Transforma de circular a lineal
• Junta de Cardán: Transformación circular en alternativo (Angular)
Simulación de mecanismos
Relatran: facilita la práctica de ejercicios sobre mecanismos a los estudiantes de secundaria. Se incluyen, entre otros, cálculos de fuerzas, ventajas mecánicas, diámetros de poleas, número de dientes de ruedas, relaciones de transmisión, velocidades de giro y velocidades lineales
RELATRAN
sensores
y
actuadores
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH.
Que es un Sensor ?
Características de un sensor
Rango de medida.
Precisión: es el error de medida máximo esperado.
Sensibilidad
Sensor de efecto Hall.
Sensores Mecánicos
Son interruptores que se activan por la pieza de seguimiento. Existen varios tipos y tamaños, dependiendo de la aplicación. Estos sensores tienen dos posiciones diferentes, dentro y fuera, abierta o cerrada y que sirven para definir el estado del monitor de escenario.
Finales de carrera
Sensores Mecánicos
En la mecánica existen diferentes elementos como cuñas, topes, ruedas excéntricas, ranura las cuales se pueden utilizar como un tipo de sensor con el fin de avisar cuando ejecutar una acción predeterminada.
Topes o cuñas: Utilizados para frenar un mecanismo cuando este llega al final del recorrido o como fusibles cuando se sobre pasa una fuerza determinada.
Rodillo seguidor: Utilizado para registrar tamaños de elementos o trayectorias definidas.
Trinquete: Utilizado para permitir movimientos en una dirección.
Resortes-pistón: Se utilizar frecuentemente para recipientes de presión permitiendo aberturas cuando sobre pasa un valor.
Sensores Térmicos
Los sensores de temperatura se usan para medir la temperatura del aire, la temperatura superficial de líquidos o sólidos.
Sensores Ópticos
Los detectores Ópticos basan su funcionamiento en la emisión de un haz de luz que es interrumpido o reflejado por el objeto a detectar. Tiene muchas aplicaciones en el ámbito industrial y robótico.
Hidráulica y actuadores
Los movimientos también se pueden transmitir a través de fluidos hidráulicos,, se utiliza cuando existen distancia largas o poco accesibles para los mecanismos tradicionales, ya que se puede realizar a través de mangueras o tuberías.
También se utiliza para multiplicar la fuerza como es el caso de los gatos hidráulicos de los carros.
Como la fuerza aplicada en un punto del fluido se transmite en todos los puntos del fluido, por este principio al aplicar la fuerza en un área pequeña, se puede transmitir a un área mayor disminuyendo su velocidad pero multiplicando la fuerza.
Motores
Un motor eléctrico es un dispositivo rotativo que transforma energía eléctrica en energía mecánica.
Es un dispositivo electromecánico que convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa es que es capaz de avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de sus entradas de control.
Motor paso a paso
Motor paso a paso
Parlantes
Los parlantes, también conocidos como altavoces, bafles, altoparlantes o bocinas, son dispositivos que permiten la reproducción y amplificación de sonidos y música para un gran número de artículos. Entre las características fundamentales a tener en cuenta se encuentran:
Potencia.
Rendimiento.
Distorsión.
Impedancia.
Respuesta en frecuencia.
Sensibilidad.
Entre los tipos de parlantes se encuentran: parlante Bass réflex, parlante de carga con bocina, parlante activo, parlante electrostático, parlante piezoeléctrico, parlante de cinta, parlante dinámico y pantalla infinita.
Potenciómetro
Taller de robótica
Robótica
La robótica es la ciencia y la tecnología de los robots. Se ocupa del diseño, manufactura y aplicaciones de los robots. La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control.
Robótica Educativa
Es el conjunto de actividades pedagógicas que apoyan y fortalecen áreas específicas del conocimiento y desarrollan competencias en el alumno, a través de la concepción, creación, ensamble y puesta en funcionamiento de robots.
AUTOMATIZACIÓN
El término automatización se refiere a una amplia variedad de sistemas y procesos que operan con mínima o sin intervención del ser humano, o para eliminar riesgos para la manipulación humana.
BEAM es un acrónimo de las palabras Biología (Biology), Electrónica (Electronics), Estética (Aesthetics) y Mecánica (Mechanics). Imitan el mundo animal, No solo en su apariencia, sino en su desplazamiento y morfología física.
ROBÓTICA BEAM
Ejemplos de arte robótico
Tetrápodos
Fotomóvil
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