UF0465 - Montaje de componentes y periféricos microinformáticos

Por Silvia Clara Menéndez Arantes

La finalidad de esta Unidad Formativa es ensenar al alumno a colaborar en el montaje y sustitución de componentes internos de un equipo microinformático para su puesta en funcionamiento, así como colaborar en el montaje, sustitución y conexión de periféricos para aumentar la funcionalidad del sistema informático, utilizando guías detalladas de montaje y conexión, siguiendo instrucciones recibidas y cumpliendo con los normas de seguridad y calidad establecidas.

Para ello, en primer lugar se analizara el concepto de electricidad, los principios de funcionamiento de componentes eléctricos y electrónicos utilizados en sistemas microinformáticos, las características de elementos hardware internos y los conectores y buses externos de un sistema microinformático.

También se estudiaran los periféricos microinformáticos, las técnicas de montaje, sustitución y conexión de componentes y periféricos microinformáticos, los armarios de distribución.

Por último, se profundizara en las normas de protección del medio ambiente y en la prevención de riesgos laborales.

Tema 1. Conceptos de electricidad.
1.1 Aislantes y conductores. La corriente eléctrica.
1.2 Elementos básicos de un circuito. El circuito básico.
1.3 Magnitudes.
1.4 Medida de magnitudes eléctricas. Aparatos.
1.5 Ley de Ohm.
1.6 Tipos de corriente eléctrica.
1.7 Potencia eléctrica.
1.8 Asociación de resistencias.
1.9 Seguridad eléctrica.
1.10 Seguridad en el uso de herramientas y componentes eléctricos.

Tema 2. Principios de funcionamiento de componentes eléctricos y electrónicos utilizados en sistemas microinformáticos.
2.1 Componentes electrónicos.
2.2 Equipos electrónicos.
2.3 Componentes eléctricos.
2.4 Seguridad en el uso de herramientas y componentes electrónicos.

Tema 3. Características de elementos hardware internos de los equipo microinformáticos.
3.1 Arquitectura.
3.2 Cajas de ordenador.
3.3 Fuentes de Alimentación.
3.4 Placas base.
3.5 Microprocesador.
3.6 Módulos de memoria.
3.7 Dispositivos de almacenamiento internos. Características y tipos.
3.8 Bahías de expansión. Tipos.
3.9 Tarjetas de expansión.
3.10 Buses internos y externos, conectores, cables de datos y cables de alimentación.
3.11 Otros tipos de componentes.

Tema 4. Conectores y buses externos de un sistema microinformático.
4.1 Puertos.
4.2 Conectores inalámbricos.
4.3 Cableado de red.

Tema 5. Periféricos microinformáticos.
5.1 Periféricos básicos,
5.2 Otros periféricos.
5.3 Dispositivos de conectividad.

Tema 6. Técnicas de montaje, sustitución y conexión de componentes y periféricos microinformáticos.
6.1 Guías de montaje.
6.2 Elementos de fijación, tipos de tornillos.
6.3 Herramientas para ensamblado. Control del par de apriete.
6.4 Procedimientos de instalación y fijación.
6.5 Conexión de dispositivos periféricos.

Tema 7. Armarios de distribución.
7.1 Equipos.
7.2 Paneles de distribución.
7.3 Cableado estructurado.
7.4 Herramientas de crimpado.

Tema 8. Normas de protección del medio ambiente.
8.1 Ley 10/1998, de Residuos. Definiciones. Categorías de residuos.
8.2Ley 11/1997, de Envases y Residuos de Envases y su desarrollo. Definiciones.
8.3 RD 208/2005, sobre aparatos eléctricos y electrónicos y la gestión de sus residuos.
8.4 RD 106/2008, sobre pilas y acumuladores y la gestión ambiental de sus residuos.

Tema 9. Prevención de riesgos laborales.
9.1 Marco Legal.
9.2 Principios generales de la acción preventiva.
9.3 Derechos y obligaciones de los trabajadores.
9.4 Prevención de accidentes más comunes. Normas y recomendaciones.
9.5 Equipos de protección individual y medios de seguridad.
9.6 Criterios y condiciones de seguridad en los procedimientos de montaje, sustitución y conexión de componentes y periféricos microinformáticos.

• Idioma: Español
• Editorial: Editorial Elearning
• Fecha de lanzamiento: 14 ene 2019

Vista previa del libro

1.1. Aislantes y conductores. La corriente eléctrica

1.2. Elementos básicos de un circuito. El circuito básico

1.3. Magnitudes

1.3.1. Intensidad

1.3.2. Diferencia de potencial (tensión)

1.3.3. Resistencia

1.4. Medida de magnitudes eléctricas. Aparatos

1.4.1. Amperímetro

1.4.2. Voltímetro

1.4.3. Óhmetro

1.4.4. El polímetro

1.5. Ley de Ohm

1.6. Tipos de corriente eléctrica

1.6.1. Corriente continua

1.6.2. Corriente alterna

1.7. Potencia eléctrica

1.7.1. Concepto

1.7.2. Medida de la potencia.

1.7.3. Energía

1.8. Asociación de resistencias

1.9. Seguridad eléctrica

1.9.1. Medidas de prevención de riesgos eléctricos

1.9.2. Daños producidos por descarga eléctrica

1.10. Seguridad en el uso de herramientas y componentes eléctricos

1.1.Aislantes y conductores. La corriente eléctrica

Los materiales tienen la capacidad de transmitir energía eléctrica, según la capacidad de transmisión que tengan podemos dividirlos en aislantes y conductores.

Conductores, son los materiales que dejan pasar la energía eléctrica. La conductividad de un material se debe a que tiene electrones libres en sus capas externas que en sí son los que conducen la electricidad, permitiendo el movimiento de las cargas.

Los mejores conductores son los metales, aunque no todos ellos, ya que existen metales como el nicromo (niCr) que ofrecen resistencia al paso de la corriente, se usan en las resistencias que producen calor, como por ejemplo, en calefactores, secadores de pelo, etc. Entre los conductores podemos destacar el cobre (Cu), por ser el más usado ya que es un buen conductor de la electricidad además de barato, ocurre lo mismo con el aluminio (Al).

Los mejores conductores son el oro (Au) y la plata (Ag), que se usan menos debido a su alto precio, los podemos encontrar en componentes informáticos como el procesador o la placa base.

Además de los metales, tenemos otros conductores por ejemplo los líquidos como el agua, que disuelta con sales ( sulfuros, cloruros y carbonatos) conduce la electricidad.

Circuito placa base

Aislantes, son los materiales que no permiten el paso de la corriente a través de ellos, también los podemos llamar no conductores. Podemos decir, que un material es aislante cuando tiene más de 4 electrones en su última capa de valencia, es un material que se resiste al flujo de carga.

Materiales no conductores serían por ejemplo, el vidrio, la mica, el plástico, polietileno y poliestireno, etc.

Aunque los llamemos no conductores o aislantes, en sí, esto no es del todo cierto, ya que no existe ningún material que sea absolutamente aislante, pero si presentan una alta resistencia al paso de la corriente.

Cable

1.2.Elementos básicos de un circuito. El circuito básico

¿Qué es un circuito eléctrico?

Es el camino que recorre la corriente eléctrica, que se inicia en uno de los terminales de la pila, pasa a través del conductor eléctrico (cable de cobre), y llega a una resistencia, que consume una parte de la energía.

En un circuito básico encontramos los siguientes elementos:

–Generador.

–Conductor.

–Resistencia.

–Interruptor.

Generador, es una fuente de fuerza electromotriz (f.e.m), que nos va a proporcionar la energía eléctrica necesaria y mantiene una diferencia de potencial entre los extremos, por ejemplo una pila. Su unidad de medida es el voltio (V).

Conductor, es el hilo de cobre por el que va a fluir la energía eléctrica, es decir, la intensidad de corriente de los electrones (I) que se mide en amperios (A).

Resistencia, que conectada al circuito consume la energía eléctrica que pasa por ella y la transforma en otro tipo de energía, por ejemplo la luz de una bombilla, o una resistencia que genere calor. La resistencia se mide en ohmios (se representa con el símbolo omega, (Ω).

Interruptor, permite o no el paso de la corriente, si el interruptor está abierto (apagado), los electrones no pueden circular, y si está abierto (encendido) el circuito está cerrado y los electrones pueden circular.

Circuito básico.

Lógicamente los circuitos son siempre más complejos incorporando otros componentes, como por ejemplo, condensadores, diodos, transistores, etc.

Podemos añadir a esto, los circuitos impresos.

Circuito impreso

Es el soporte sobre el que se conectan soldados los demás componentes del circuito, cuyas conexiones están formadas por pistas de cobre dibujadas sobre una placa de material aislante.

Importante

Los circuitos eléctricos se pueden conectar en serie, en paralelo y combinado ambas formas (mixtos).

1.3.Magnitudes

Las magnitudes eléctricas fundamentales son intensidad, tensión (voltaje) y resistencia, que conforman la famosa ley de ohm. Además otras magnitudes son carga, d.d.p, potencia y energía.

La carga eléctrica, corresponde a la cantidad de electricidad que almacena un cuerpo, en el cuerpo los átomos son eléctricamente neutros, es decir, de igual carga negativa y positiva. Si quitamos a un átomo un electrón podemos cargar el cuerpo positivamente adquiriendo un potencial positivo, y también podemos dotarlo de un potencial negativo si le añadimos electrones.

Cuando tenemos un cuerpo con un potencial negativo y otro con positivo, entre ellos tendremos una diferencia de potencial (d.d.p).

Al movimiento de electrones de un polo negativo al positivo lo llamamos corriente eléctrica, es necesaria una diferencia de potencial entre dos puntos para que al conectar un conductor se genere corriente eléctrica. La carga se mide en Culombios.

La tensión corresponde a la d.d.p entre dos puntos, la tensión se mide en voltios, cuando la tensión es de 0V es que no hay diferencia de potencial entre los dos polos, o sea que no hay corriente. Para medir la tensión se usa el voltímetro.

Lo que permite que la tensión se mantenga entre los dos polos son los generadores, que pueden ser dinamos, pilas, acumuladores, baterías y alternadores.

La intensidad de corriente, es el número de electrones que pasan por un punto en un segundo, se mide en amperios(A). Medimos la intensidad con un aparato llamado amperímetro.

La resistencia eléctrica es la oposición al paso de la corriente, por ejemplo, una lámpara en un circuito ofrece una resistencia. Su unidad es el ohmio, y se representa por la letra R. Podemos medirla con el óhmetro.

La potencia eléctrica se define por la cantidad de energía que se emite, en el caso de la bombilla, la cantidad de luz que emite, así tenemos lámparas de 40W, 60W, 80W, etc. Así su unidad es el vatio (watt).Relacionamos la potencia con el voltaje y la intensidad a través de la fórmula P=V x I.

Energía, es la potencia por unidad de tiempo, es lo que se consume y depende de la potencia del receptor (bombilla por ejemplo) y del tiempo que permanezca conectado.

Su fórmula es E=P x t. Su unidad de medida es el w x h (vatio x hora).

1.3.1.Intensidad

Por definición, la intensidad es la cantidad de electrones que pasan en la unidad de tiempo (1 segundo) en un punto. Existe un flujo de cargas.Se mide en Amperios (A) según el sistema de medida internacional (SI).

Su fórmula es:

I = Q / t

Donde Q es la carga eléctrica que se expresa en culombios (C) y t es el tiempo en segundos

El amperio es una unidad grande por lo que se suele usar un submúltiplo, el miliamperio, que es la milésima parte del amperio.

Así:

1 (A) = 1000 mA

1 (mA) = 0,001 A

Importante

Además de llamarla intensidad de corriente eléctrica, también podemos llamarla simplemente intensidad o corriente.

Por tanto, la intensidad depende del número de electrones que circulen en el circuito, y esto depende a su vez de la tensión que se aplica al circuito y la resistencia que se oponga al paso de la corriente (carga).

Si la carga ofrece poca resistencia al paso de la corriente, entonces la intensidad será mayor y viceversa.

Un amperio (1 A) es definido como la corriente que produce una tensión de un voltio (1 V), cuando se aplica a una resistencia de un ohmio ( 1Ω ).

Ejemplo:

Podríamos establecer una analogía con el diámetro de una fuente por la que circula el agua, si el diámetro de la fuente es más pequeño, el caudal de agua también lo será, y si el diámetro es mayor ofrecerá menor resistencia al paso del agua y el caudal será mayor.

La corriente es el conjunto de electrones en movimiento, y lo que la produce es una diferencia de potencial.

Las intensidades que tienen los aparatos eléctricos que usamos es de unos pocos miliamperios, y la podemos medir con un amperímetro conectado en serie.

Los daños que genera una descarga eléctrica fundamentalmente dependen de la intensidad que circula por el cuerpo.

1.3.2.Diferencia de potencial (tensión)

Con el término tensión, nos referimos a la diferencia de potencial que hay entre los polos del generador. Esto nos va a dar la cantidad de energía que desarrollará la corriente de electrones, para una misma intensidad de corriente.

Importante

Además de tensión, también podemos referirnos a éste término como voltaje o diferencia de potencial (d.d.p).Normalmente en física lo llamamos d.d.p y electrónica tensión o voltaje.

La unidad de medida es el voltio (V). Pero podemos utilizar otras unidades más pequeñas que a menudo también son habituales como es el mili voltio (mV).

Donde I es la intensidad y R la resistencia.

1 (V) = 1000 mV

1 (mV) = 0,001 V

Cuando la medida que obtenemos es de cero voltios, significa que no hay diferencia de potencial entre los dos polos del circuito, es decir, no hay corriente, diríamos que por ejemplo, en el caso de una pila que actúa como generador, estaría agotada.

A mayor d.d.p, mayor será el voltaje o tensión en el circuito, es el impulso que necesitan las cargas para poder moverse por el circuito cuando éste está cerrado. El movimiento de las cargas se produce desde el polo negativo al positivo.

Para tener una idea en general, las pilas alcalinas no recargables AA (doble A) tiene una capacidad de 1.5V. En cambio, una batería de litio que sea recargable tiene un potencial de 3.75 V.

¿Sabías qué?

En todos los países no se usa el mismo voltaje, por ejemplo, en casi todos los países de América del Sur el voltaje estándar es de 200V, en Europa, de 230V, en EEUU, el voltaje de potencial eléctrico es de 120V, y en América Latina, (Colombia, Ecuador y Venezuela) utilizan 110V.

Esto es importante porque si conectamos un dispositivo procedente de Venezuela en un enchufe en España sin un transformador de corriente dañaremos el equipo.

1.3.3.Resistencia

Definimos la resistencia como la oposición al paso de la corriente, que atenúa o frena el paso de la corriente en un circuito cerrado, una resistencia es mayor cuanto más se opone al paso de la corriente. Y según la fórmula a más R menos I.

La resistencia se mide en ohmios (Ω), y la representamos con la letra R. Esta unidad es muy pequeña por lo que podemos usar múltiplos más adecuados como el kilo ohmio (KΩ) o el mega ohmio (MΩ).

En general, podemos decir, que todos los componentes de un circuito poseen resistencia, a excepción de los conductores en la que la resistencia se considera cero, aunque esto es algo un poco ideal, porque tienen algo de resistencia también.

Existen elementos en los circuitos que se encargan de ofrecer resistencia eléctrica, para limitarla y que no se supere una cantidad de corriente, se les llama resistencias eléctricas, aunque también cualquier dispositivo conectado al circuito supone una resistencia en sí.

¿Sabías qué?

Es normal que cuando la corriente se encuentra con una resistencia, debido a la dificultad que ofrece esta al paso de la corriente, se genera más calor en ese punto del circuito.

No todos los conductores se oponen igual al paso de la corriente, siendo los de menor resistencia los que mejor conductores son. Además, la resistencia depende de las características atómicas de los materiales.

En un buen conductor, donde la resistencia es baja, los electrones fluyen libremente. En un mal conductor, la resistencia es alta y los electrones chocan unos con otros, lo que provoca un aumento de la temperatura.

La resistencia de un conductor, depende del material con que esté hecho, de su longitud, y grosor (sección). Si queremos saber la resistencia específica de un conductor aplicamos la fórmula:

Donde R es resistencia, L es longitud, S es la sección del cable y p (rho) es una constante conocida para cada material que se denomina resistividad, así para el cobre es 0,0172Ω*mm².

A mayor longitud del cable o conductor habrá mayor resistencia y a mayor sección, menos resistencia.

1.4.Medida de magnitudes eléctricas. Aparatos

Disponemos de diferentes aparatos de medida, para medir intensidad, tensión y resistencia que podemos usar tanto para medidas con corriente continua como alterna.

Existen modelos tanto analógicos como digitales, estos últimos se usan con más frecuencia por ser más fáciles de manejar e interpretar.

Las mediciones eléctricas son los diferentes métodos para medir magnitudes eléctricas y obtener registros y medidas.

Disponemos de galvanómetros para medir corriente eléctrica que pasa por un circuito, es decir, intensidad. Estos aparatos suelen basarse en los efectos que se causan por efecto de la corriente (magnética o térmica)

Amperímetro es el instrumento de medida para obtener el valor de la intensidad, en esencia, son un galvanómetro con una escala graduada en amperios. En los amperímetros actuales se usa un conversor analógico/digital para medir la caída de tensión en un resistor por el que circula la intensidad a medir. Esa conversión es leída por un procesador que dispone el aparato y que realiza los cálculos presentando un valor en una pantalla.

El voltímetro mide la diferencia de potencial entre dos puntos en un circuito cerrado, existen diferentes tipos de voltímetros: electromecánicos, electrónicos, vectoriales y digitales.

El ohmímetro mide la resistencia eléctrica, se compone de una batería que aplica un voltaje a la resistencia y luego mediante un galvanómetro mide la corriente que circula por la resistencia. Su escala está calibrada en ohmios, y se aplican los cálculos de la ley de Ohm para obtener su valor.

El polímetro, también llamado multímetro o tester es capaz de realizar diferentes medidas de magnitudes, normalmente, resistencia, intensidad y voltaje tanto en corriente continua como alterna. Además hay modelos que miden condensadores, o que comprueban diodos y transistores.

El osciloscopio representa gráficamente señales eléctricas que varían con el tiempo, permite así analizarlas en tiempo real y ser fenómenos transitorios, pudiendo así identificar fácilmente averías en un determinado circuito. La imagen obtenida se llama oscilograma.

El nalizador de espectro, nos permite ver en una pantalla componentes espectrales de distintas señales

¿Sabías qué?

Existen aparatos de medida tanto analógicos como digitales.

Osciloscopio

1.4.1.Amperímetro

El amperímetro sirve para medir la intensidad de la corriente.

Amperímetro

El amperímetro digital nos muestra en pantalla la medida de intensidad, es importante que usemos el amperímetro con las corrientes adecuadas para no exceder el rango de operación del dispositivo de medida, lo cual haría que este se dañase.

Entre sus aplicaciones, se puede usar para medir intensidad tanto en corriente alterna como continua.

Tradicionalmente se hacía esta medida con un shunt, que era una resistencia de una aleación estable respecto a las variaciones de temperatura.

Además de medir intensidad, también se usa para medir la viscosidad de una sustancia, la cantidad de sustancia transportada en una banda transportadora, mediciones de señales de 4 a 20mA en instrumentación industrial o medir dispositivos basados en el efecto HALL

En los amperímetros encontramos valores fáciles de leer en una pantalla, sin necesidad de realizar cálculos, miden valores con bastante exactitud, disponen de una gama de rangos de corriente que podemos seleccionar a través de un selector.

Para medir, el amperímetro de coloca intercalado en el circuito a medir, esto es, en serie, así circulará por el amperímetro toda la corriente que pasa por el circuito.

En el caso de que el circuito lleve una resistencia pondremos paralelo al amperímetro un cable, cuanto más grueso mejor para que tenga poca resistencia de forma que pase casi toda la corriente por el cable y sólo una parte vaya al amperímetro.

Amperímetro analógico.

¿Cómo realizamos la medida?

Conectamos la clavija del cable rojo en posición A o mA, en función de la intensidad que queramos medir, si es alta o más pequeña, respectivamente, el cable negro se conecta en COM.

Pondremos el selector en la posición de A según la corriente que tengamos, hay varios valores así que lo ajustaremos al más adecuado según lo que vayamos a medir.

En el caso de medir un circuito sencillo, intercalamos el amperímetro en serie para que sea atravesado por la corriente en el punto donde queramos medir, así la punta del cable negro irá al polo negativo y la roja al positivo.

Medida con amperímetros

1.4.2.Voltímetro

Usamos el voltímetro para medir la tensión entre dos puntos de un circuito o diferencia de potencial.

Voltímetro

Debemos conectar el voltímetro en paralelo con los otros elementos.

Un Voltímetro digital nos va a mostrar en una pantalla LCD el valor correspondiente a la medida. Existen voltímetros que tienen más prestaciones como memoria, o poder detectar valores de pico, RMS, etc.

La precisión que tenga depende del fondo de escala, que nos da el porcentaje de error que puede tener el aparato, normalmente de un 1%.

La lectura del aparato a veces se puede alterar por varios factores como la temperatura, o las variaciones de tensión, para saber que el aparato mide bien, debe ser calibrado periódicamente comparándolo con un voltaje estándar, esto es cuando hablamos de voltímetros para usos muy profesionales y que requieran gran exactitud.

¿Cómo realizamos la medida?

Conectaremos la clavija del cable rojo en el conector hembra Voltio-ohmio, y la del cable negro a COM.

Situamos el selector en la posición correspondiente a V que es lo que vamos a medir, dependiendo de si medimos en corriente continua o alterna pondremos el selector en una posición diferente (la A con puntitos abajo es continua y la A con una onda abajo es alterna), igualmente tenemos diferentes valores y debemos escoger el más adecuado a nuestra medida.

Si en la pantalla nos aparece un ١, debemos subir la escala a un valor mayor porque hay sobrecarga. Generalmente podemos medir rangos de ٢ a ٢٠V, de ٢٠ a ٢٠٠ y de ٢٠٠ a ٦٠٠V y de ٢٠٠mV a ٢V. En el selector nos aparecen los valores ٢٠٠mA, ٢, ٢٠, ٢٠٠ y ٦٠٠V.

Si por ejemplo medimos una pila de ٩V, nos fijamos que la pila tiene un polo positivo y uno negativo, así que para medir la pila ponemos el selector en corriente continua y en ٢٠ (valor máximo que podríamos medir), ponemos la clavija roja en el positivo y la negra en el negativo y en la pantalla nos mostrará los voltios.

1.4.3.Óhmetro

El óhmetro mide el valor de una resistencia en ohmios.

Está formado por una batería que aplica un voltaje a la resistencia que vamos a medir, y luego, con un galvanómetro se mide la corriente que circula por la resistencia.

La escala se calibra en ohmios, ya que el voltaje que da la batería es fijo, y la intensidad depende del valor de la resistencia que medimos.

También existen otro tipo de óhmetros en los que en vez de una batería, hay un circuito que genera una intensidad constante que se hace circular por la resistencia a medir, y después mediante otro circuito medimos el voltaje en los extremos de la resistencia

Recordemos la ley de Ohm:

Encontramos dos tipos de óhmetros básicos, el analógico y el digital. Normalmente encontramos una escala en ohmios que incluyen 1,10,100,1000,100000 y 1.000000, aunque hay óhmetros de rango automático.

Al medir un conductor (resistencia), si no sabemos en qué escala ponerlo, lo ponemos en un rango bajo de 1 o 10 ohmios.

Cambiaremos la escala a otra inferior si en la pantalla del óhmetro observamos que nos indica el valor cero.

¿Cómo realizamos la medida?

Conectaremos la clavija del cable rojo a la hembra que pone Voltio-ohmio y la negra a COM.

Ponemos el selector en la posición de ohmios, si sabemos el valor de lo que vamos a medir lo podemos poner sino lo ponemos al máximo y lo vamos bajando hasta que desaparezca de la pantalla el número 1.

Colocamos los cables en los extremos del componente a medir.

¿Sabías qué?

Podemos usar el óhmetro, si un circuito no funciona para comprobar la continuidad entre dos puntos, si nos aparece en pantalla un valor aproximado a los cero ohmios, el conductor está bien, es decir existe continuidad. Si el valor llega a ser muy alto, del orden de MΩ, significa que el conductor está defectuoso, no hay continuidad.

Resistencias

1.4.4.El polímetro

El polímetro o también llamado téster, nos va a ayudar a medir las magnitudes eléctricas, puede ser analógico o digital, actualmente lo más normal es que sean digitales y nos muestren el valor exacto en pantalla, con él podremos medir voltaje, resistencia, intensidad y frecuencia. Así mismo estas medidas las podremos realizar en corriente continua y alterna.

Su funcionamiento se basa en el uso de un galvanómetro que de emplea para luego hallar el resto de las medidas. Al galvanómetro se le añade un circuito eléctrico que depende de dos características la resistencia interna y la inversa de la sensibilidad que es la intensidad que se aplica a los bornes del galvanómetro.

Además consta de una escala múltiple de valores por los que nos podemos desplazar que permite leer diferentes magnitudes en distintos rangos de medida. Tendremos también un conmutador que nos permite cambiar de función, que lo que hace es seleccionar en cada caso el circuito interno para realizar las diferentes medidas. Dos o a veces más, clavijas o bornes eléctricos permiten que conectemos el polímetro a los circuitos que queremos medir, estas clavijas, tienen unos colores que son rojo para el positivo y negro para el negativo.

El polímetro dispone además de una pila interna que permite medir magnitudes pasivas, como las resistencias, además también nos permite realizar un ajuste a cero.

Para que el polímetro funcione como un amperímetro, seleccionamos el valor adecuado mediante el selector y conectamos una resistencia en paralelo con el instrumento de medida.

Si queremos que trabaje como voltímetro igualmente seleccionamos la escala de voltios y conectamos la resistencia en serie, en el polímetro aparecen diferentes resistencias conmutables, tantas como valores de fondo de escala se quieran obtener.

Para la función de óhmetro el polímetro dispone de una pila interna que hace circular una corriente a por la resistencia a medir, además tenemos un selector de resistencias que queramos medir.

Hay polímetros que además tienen otras funciones:

–Generar frecuencias

–Detectar frecuencias

–Realizar función de osciloscopio.

–Poder realizar medidas de una línea telefónica…

Un polímetro normal suele tener los siguientes componentes:

–Conmutador AC/DC

–Interruptor rotativo de escalas y funciones

–Ranuras de inserción para medida de condensadores

–Orificio para medir transistores para la Hfe de los transistores.

–Entradas donde se conectan las puntas de medida.

Polímetro digital.

1.5.Ley de Ohm

Entre las tres magnitudes básicas, intensidad, voltaje y resistencia, hay una relación fundamental, la intensidad que recorre un circuito es directamente proporcional al voltaje de la fuente de alimentación e inversamente proporcional a la resistencia de dicho circuito, que se expresa en la siguiente fórmula:

De la fórmula se deduce que si la intensidad (I) sube, el voltaje (V) también lo hace y la resistencia (R) baja.

En cambio si la Intensidad baja, el voltaje baja y la resistencia sube.

Esta fórmula fue postulada por Georg Simon Ohm, físico y matemático de origen alemán.

Para hallar los valores de R y de V, debemos despejar las incógnitas de la ecuación, para eso nos ayudamos del siguiente gráfico:

De éste gráfico se deduce que:

Caso práctico:

Cálculos con la ley de Ohm: un circuito eléctrico está formado por una pila de 4,5V, un interruptor, los cables y una bombilla de 80Ω. Calcula la intensidad de la corriente cuando el circuito esté cerrado.

Datos del ejercicio:

V = 4,5 V

R = 80 Ω

Solución:

I = V / R = 4,5V / 80 Ω

De donde obtenemos que: I= 0,056 A = 56mA

1.6.Tipos de corriente eléctrica

Existen dos tipos de corriente, continua y alterna, la diferencia entre una y otra, es que en la continua la polaridad es constante y en la alterna hay un cambio de polaridad constante.

La corriente continua, también llamado directa CD y la alterna CA

La corriente continua circula en un solo sentido, del polo negativo al positivo de la fuente generadora o fuente electromotriz (FEM), mantiene fija su polaridad, como por ejemplo en las pilas, baterías y dinamos. Es un error confundir corriente continua con constante, ya que ninguna corriente es constante ni siquiera la de una pila o una batería, es continua porque el sentido de la circulación siempre es en el mismo sentido, indiferente de su valor absoluto.

En la corriente alterna, la diferencia radica en que cambia su sentido de circulación cada cierto tiempo además de su polaridad Esto depende de la frecuencia que tenga la corriente, que se mide en hertzios o ciclos por segundo.

La corriente alterna es la que recibimos en nuestras casas y la más usada en la industria, y cambia su polaridad 50 o 60 veces por segundo según el país, por ejemplo aquí en España es a 50 Hz y en EEUU a 60Hz. La forma de onda de la corriente alterna es una onda sinusoidal.

La generalización de su uso es porque minimiza problemas de transmisión de potencia, y se puede transformar fácilmente a diferencia de la corriente continua. Además permite el uso de conductores de menor sección por lo que abarata costes, por otra parte minimiza el efecto Joule.

No solamente existe la corriente alterna y continua, veamos:

–Corriente trifásica es un conjunto de tres corrientes alternas de igual frecuencia, valor eficaz y amplitud con una diferencia de fase de 120º ordenadas de forma determinada, cada una se denomina fase. Su uso es más bien industrial, aunque también son usadas por equipos como las vitrocerámicas. Esta corriente se genera por alternadores con tres bobinas arrolladas a unos electroimanes equidistantes entre sí, en estrella o triángulo.

Esquema enchufe corriente trifásica

–Corriente monofásica, se obtiene al coger una fase de la trifásica y un cable neutro.

–Corriente eléctrica estacionaria, que se produce en un conductor de manera que la densidad de carga de cada uno de los puntos del conductor es constante.

1.6.1.Corriente continua

Quien descubrió este tipo de corriente fue Alessandro Volta, se empezó a usar a finales del siglo XIX, y ya durante el siglo XX mermó su uso siendo sustituida por la corriente alterna que provocaba menos pérdidas en las transmisiones a larga distancia.

En la corriente continua (cc), los electrones van siempre en el mismo sentido cuando están en un circuito cerrado, normalmente se mueven del polo negativo al positivo.

Fuentes suministradoras de corriente continua son las pilas, baterías, y las dinamos.

Recuerda

La corriente continua (CC) también se llama directa (DC), que proviene del inglés Directcurrent.

Mediante una gráfica podemos representar las señales eléctricas de voltaje e intensidad en función del tiempo en segundos, y obtendremos una línea recta. En el caso de la corriente continua no cambia ni la magnitud ni la dirección con el tiempo, y sale del terminal negativo y termina en el positivo, esto es porque es un flujo de electrones con carga negativa.

Es tan correcto decir que la corriente continua es la que se presenta constante como decir que siempre se observa la misma polaridad, aunque no debemos confundir el término continuo y constante.

La unidad de carga es el Coulomb, más grande que el electrón un Coulomb son 6.28 x10¹⁸ electrones

La corriente es la cantidad de carga que atraviesa una resistencia en un segundo, esto es la carga en Coulombs dividida por el tiempo, I = Q / T.

Si la carga que pasa por la resistencia, pongamos que es una bombilla, es de 2C en un segundo, entonces la corriente es de 2 amperios.

La principal diferencia entre corriente continua y alterna es que esta última presenta una variación cíclica.

¿Sabías qué?

Normalmente la corriente se transporta mediante corriente alterna, pero hay otras formas, como la HVDC (corriente continua de alta tensión). Existe una línea de este tipo para unir la península con las Islas Baleares.

Así mismo, la corriente continua es una de las más adecuadas para las líneas submarinas y subterráneas. A partir de ciertas longitudes son más apropiadas.

Generador corriente continua

1.6.2.Corriente alterna

La corriente alterna (ca), proviene de las centrales eléctricas, y es generada por alternadores. Para que nos entendamos, es la corriente que usamos en casa en los enchufes.

La corriente alterna varía constantemente su intensidad con el tiempo, y a su vez, cambia el sentido de circulación con una frecuencia de 50Hz (en EEUU 60Hz), esto significa que lo hace 50 veces por segundo (ciclo). Por ello, la tensión entre los polos varía con el tiempo de forma sinusoidal, esto es creando una onda sinusoidal que va cambiando, pasará dos veces por el origen (0V) y por la tensión máxima y mínima.

Recuerda

La corriente alterna invierte periódicamente el sentido de su movimiento con una determinada