Proyecto Alarma de Papel de Aluminio

Partes: 1, 2

INTRODUCCIÓN

Las alarmas son de gran utilidad en la
vida diaria de las personas por cuestiones de seguridad.
En esta ocasión se ha desarrollado una alarma casera, en
la cual se ha llevado a cabo un proceso
completo de ensamblaje, cálculos de resistencias, corrientes y voltajes en
diferentes partes y elementos del circuito, etc.

Con esto no solamente se pretende hacer funcionar una
alarma, sino que lo que se desea es comprender perfectamente por
qué y cómo funciona la alarma. Para eso se han
estudiado detenidamente cada uno de los elementos del circuito.
Se ha determinado la función de
cada componente y el trabajo que
desempeña en el funcionamiento de la alarma.

Igualmente se ha dado especial énfasis en los
cálculos de cada valor, ya que
el circuito trabaja como un sistema, no se
pueden tomar valores
independientes y manejarlos aisladamente. Debe trabajarse todo en
conjunto, como un solo circuito.

Igualmente se le ha dado importancia a la
presentación y apariencia de la alarma, por lo cual se ha
instalado cada elemento cuidadosamente y finalmente se ha
instalado todo en una caja con vidrio encima,
para que se puedan ver todos los componentes.

La explicación del funcionamiento se detalla paso
a paso, de manera que el lector comprenda con facilidad el por
qué se ha utilizada cada uno de los elementos del
circuito, y la función que desempeñan en el
funcionamiento de la alarma.

1.
OBJETIVOS

1.1. OBJETIVO
GENERAL

"Hacer una alarma que tenga papel de
aluminio como
sensor, comprendiendo en detalle la función e importancia
de cada elemento utilizado en el circuito."

1.2. OBJETIVOS
ESPECÍFICOS

Aprender a crear un circuito a partir de un
diagrama.
Poner en práctica los conocimientos
aprendidos en la materia
Electricidad
y Magnetismo.
Hacer funcionar la alarma de papel de
aluminio.
Comprender la función de cada elemento
dentro del circuito.
Ser capaces de desarrollar e interpretar
cálculos de corriente, voltaje y resistencias sobre
los elementos utilizados.

2. JUSTIFICACIÓN

En vista que la materia de Electricidad y Magnetismo no
puede ser únicamente teórica sino que debe llevarse
también a la práctica, sale a la luz la necesidad
de crear un circuito en el cual se pongan en práctica los
conocimientos aprendidos en la materia Electricidad y
Magnetismo.

Es de suma importancia ser capaces de hacer esta alarma
a partir de un diagrama. Luego de ello, comprender el
funcionamiento de todos los elementos utilizados y finalmente
hacer cálculos sobre los elementos, según lo
aprendido en clase.

Por estas razones, se justifica el desarrollo de
esta alarma de papel de aluminio, en la cual se ponen en
práctica los conocimientos aprendidos en clase, y se
investigan y adquieren nuevas competencias,
habilidades y conocimientos.

3. MARCO TEÓRICO

3.1. VOLTAJE

La diferencia de potencial entre dos puntos (1 y 2) de
un campo eléctrico es igual al trabajo que
realiza dicha unidad de carga positiva para transportarla desde
el punto 1 al punto 2. Puede definirse voltaje como la fuerza
electromotriz que hace que los electrones libres se
muevan.

3.2. CORRIENTE
ELÉCTRICA

Es la carga eléctrica que pasa a través de
una sección o conductor en la unidad de tiempo. En el
Sistema Internacional de Unidades se expresa en culombios por
segundo, unidad que se denomina amperio.

Si la intensidad es constante en el tiempo se dice que
la corriente es continua; en caso contrario, se llama variable.
Si no se produce almacenamiento ni
distribución de carga en ningún
punto del conductor, la corriente es estacionaria. Según
la Ley de Ohm, la
intensidad de la corriente es igual al voltaje dividido por la
resistencia que
oponen los cuerpos:

3.3. LEY DE
OHM

Como la resistencia eléctrica en un circuito es
muy importante para determinar la intensidad del flujo de
electrones, es claro que también es muy importante para
los aspectos cuantitativos de la electricidad. Se había
descubierto hace tiempo que, a igualdad de
otras circunstancias, un incremento en la resistencia de un
circuito se acompaña por una disminución de la
corriente. Un enunciado preciso de esta relación tuvo que
aguardar a que se desarrollaran instrumentos de medida
razonablemente seguros. En 1820,
Georg Simon Ohm, un maestro de escuela
alemán, encontró que la corriente en un circuito
era directamente proporcional a la diferencia de potencial que
produce la corriente, e inversamente proporcional a la
resistencia que limita la corriente. Expresado
matemáticamente:

donde I es la corriente, V la diferencia de potencial y
R la resistencia.

Esta relación básica lleva el nombre del
físico que más intervino en su formulación:
se llama Ley de Ohm.

Si se reemplaza el signo de proporcionalidad de la Ley
de Ohm por un signo de igual, se tiene:

Ley de Ohm para determinar corriente
eléctrica (Amperios)

Despejando le ecuación anterior, se encuentran
dos ecuaciones
más:

Ley de Ohm para determinar valores de
resistencias (Ohmios)

Ley de Ohm para determinar voltaje
(Voltios)

De esta forma, la Ley de Ohm define la unidad de
resistencia eléctrica así como también el
voltaje y la corriente, haciendo sencillos despejes de las
ecuaciones presentadas, siempre y cuando se tengan dos valores
conocidos y una sola incógnita.

3.4. POTENCIÓMETRO
(RESISTENCIA VARIABLE)

Un potenciómetro es un resistor al que le podemos
variar el valor de su resistencia. De esta manera indirectamente
podemos controlar la intensidad de corriente que hay por una
línea si lo conectamos en serie o la diferencia de
potencial de hacerlo en paralelo.

Normalmente los potenciómetros se utilizan en
circuitos con
poca corriente, para potenciar la corriente, pues no disipan
apenas potencia, en
cambio en los
reóstatos, que son de mayor tamaño, circula
más corriente y disipan más potencia.

Divisor resistivo variable ajustable por medio de un
cursor.

Es una resistencia formada por una delgada pista de
carbón de cuyos extremos salen dos terminales; a dicha
pista la recorre un cursor que está vinculado a un tercer
terminal.

Si aplicamos una tensión entre los terminales 1 y
2, el cursor tendrá una tensión proporcional a la
posición de este sobre la pista.

Potenciómetro o resistencia
variable

3.5. TRANSISTOR

El transistor es un
elemento semiconductor que tiene la propiedad de
poder gobernar
a voluntad la intensidad de corriente que circula entre dos de
sus tres terminales (emisor y colector), mediante la
circulación de una pequeña corriente aplicada en el
tercer terminal (emisor).

Este efecto se conoce con el nombre de
amplificación de corriente, y nos permite aplicarle en el
emisor una corriente muy pequeña con cualquier forma de
variación en el tiempo, y obtener la misma corriente, con
la misma variación en el tiempo, pero de mayor
amplitud.

Se utilizan fundamentalmente en circuitos que realizan
funciones de
amplificación, control, proceso
de datos,
etc.

Transistor y forma de representarlo en
un circuito

3.6. RESISTENCIA

Se denomina resistencia eléctrica, R, de una
sustancia, a la oposición que encuentra la corriente
eléctrica para recorrerla. Su valor se mide en ohmios y se
designa con la letra griega omega mayúscula (Ω). La
materia presenta 4 estados en relación al flujo de
electrones. Éstos son Conductores, Semi-conductores,
Resistores y Dieléctricos. Todos ellos se definen por le
grado de oposición a la corriente eléctrica (Flujo
de Electrones).

Esta definición es válida para la
corriente continua y para la corriente alterna
cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin
componente inductiva ni capacitiva. De existir estos componentes
reactivos, la oposición presentada a la circulación
de corriente recibe el nombre de impedancia.

Según sea la magnitud de esta oposición,
las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y
semiconductoras. Existen además ciertos materiales en
los que, en determinadas condiciones de temperatura,
aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el
que el valor de la resistencia es prácticamente nula. La
resistencia eléctrica se mide con el Ohmímetro es
un aparato diseñado para medir la resistencia
eléctrica en ohmios. Debido a que la resistencia es la
diferencia de potencial que existe en un conductor dividida por
la intensidad de la corriente que pasa por el mismo, un
ohmímetro tiene que medir dos parámetros, y para
ello debe tener su propio generador para producir la corriente
eléctrica.

Grupo de resistencias de diferentes
valores