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Cuadro Comparativo Electricidad y Electronica

Daniel Fernando Hurtado Bermudez-Pedro Steven Lizarazo Polania-1101JM
by

Daniel Hurtado

on 27 May 2014

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Transcript of Cuadro Comparativo Electricidad y Electronica

Concepto
:

La electricidad es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas.
Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica. La electricidad es una forma de energía tan versátil que tiene un sinnúmero de aplicaciones, por ejemplo: transporte, climatización, iluminación y computación
Concepto:

La electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.
Utiliza una gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos, desde los semiconductores hasta las válvulas termo iónicas. El diseño y la gran construcción de circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forman parte de la electrónica y de los campos de la ingeniería electrónica, electromecánica y la informática en el diseño de software para su control. El estudio de nuevos dispositivos semiconductores y su tecnología se suele considerar una rama de la física, más concretamente en la rama de ingeniería de materiales
Principio de generación de corriente eléctrica:
En general, la generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía (química, cinética, térmica o lumínica, entre otras), en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escalón del sistema de suministro eléctrico. La generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador; si bien estos no difieren entre sí en cuanto a su principio de funcionamiento, varían en función a la forma en que se accionan. Explicado de otro modo, difiere en qué fuente de energía primaria utiliza para convertir la energía contenida en ella, en energía eléctrica.
Desde que se descubrió la corriente alterna y la forma de producirla en los alternadores, se ha llevado a cabo una inmensa actividad tecnológica para llevar la energía eléctrica a todos los lugares habitados del mundo, por lo que, junto a la construcción de grandes y variadas centrales eléctricas, se han construido sofisticadas redes de transporte y sistemas de distribución. Sin embargo, el aprovechamiento ha sido y sigue siendo muy desigual en todo el planeta. Así, los países industrializados o del primer mundo son grandes consumidores de energía eléctrica, mientras que los países en vías de desarrollo apenas disfrutan de sus ventajas.
Ley de ohm fundamentos:
Esta Ley toma su nombre en honor de su autor, el Sr. George Zimón Ohm, siendo establecida en el año de 1827, y su enunciado es el siguiente:
“La Intensidad de la comente que fluye por un circuito eléctrico es directamente proporcional a la Tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del circuito”.

La ley de Ohm tiene múltiples aplicaciones en cálculos de circuitos eléctricos: podemos calcular la intensidad de la comente que fluye a través de un circuito eléctrico sustituyendo las demás literales de la fórmula, el voltaje E y la resistencia R, por sus valores reales que serán conocidos; así también cuando deseamos encontrar el valor de la tensión a que deberá funcionar un circuito eléctrico, se despejará de la fórmula de la ley de ohm, tenemos: y solamente se sustituyen en esta fórmula los valores reales de la corriente I y la resistencia R, que serán conocidos; igualmente si se desea conocer qué valor de la resistencia eléctrica contenida en dicho circuito, se despeja la letra R de la fórmula de la ley de ohm, y se tiene: a continuación Se sustituyen los valores reales de la tensión y la corriente, que deberán ser conocidos.

Comportamiento ley de ohm para circuito serie:

En un circuito en serie la tensión de alimentación es la suma de las caídas de tensión que ocurren en cada uno de los componentes del circuito, mientras que la corriente que fluye por él es la misma en cada componente.
Comportamiento ley de ohm para circuito paralelo:

Para calcular la resistencia total del circuito se tiene que ir simplificando el circuito, empezando de los que estorban para que al final quede un circuito mas simple, las formulas que se pueden usar para en calculo de estos circuitos son:

Rt=R1+R2+R3+...RN Que sirve para calcular la resistencia total de los circuitos en serie.
Rt=Ntr(Vr) Que servira si se encuentran resistencias del mismo valor.
1/Rt=1/R1+1/R2+1/R3+1/Rn… Que sirve para calcular resistencias en paralelo de 3 o mas resistores.
Rt=(R1*R2)/(R1+R2) Que se puede aplicar a circuitos en paralelo con 1-2 resistores.
Rta-b=Vr/Ntr Que se aplicara para los circuitos que tengan resistencias iguales.

Circuito serie paralelo y mixto:
CIRCUITOS EN SERIE:
Los circuitos en serie son aquellos que disponen de dos o más operadores conectados uno a continuación del otro, es decir, en el mismo cable o conductor. Dicho de otra forma, en este tipo de circuitos para pasar de un punto a otro (del polo - al polo +), la corriente eléctrica se ve en la necesidad de atravesar todos los operadores.
En los circuitos en serie se cumplen las siguientes condiciones:
La intensidad que circula por el circuito es siempre la misma
La resistencia total del circuito es la suma de las resistencias de los receptores.
El voltaje total del circuito es la suma de los voltajes de cada receptor.
CIRCUITOS EN PARALELO:
Un circuito en paralelo es aquel que dispone de dos o más operadores conectados en distintos cables. Dicho de otra forma, en ellos, para pasar de un punto a otro del circuito (del polo - al polo +), la corriente eléctrica dispone de varios caminos alternativos, por lo que ésta sólo atravesará aquellos operadores que se encuentren en su recorrido.
En los circuitos en paralelo se cumplen las siguientes condiciones:
La intensidad que circula por el circuito no es la misma, ya que atraviesa caminos distintos.
El voltaje es el mismo en todo el circuito.
La inversa de la resistencia total del circuito es igual a la suma de las inversas de las resistencias de cada operador.
CIRCUITOS MIXTOS:
Los circuitos mixtos son aquellos que disponen de tres o más operadores eléctricos y en cuya asociación concurren a la vez los dos sistemas anteriores, en serie y en paralelo.
En este tipo de circuitos se combinan a la vez los efectos de los circuitos en serie y en paralelo, por lo que en cada caso habrá que interpretar su funcionamiento.

Historia de corriente eléctrica alterna y directa:
La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. 1 Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.
Corriente alterna:
Se denomina corriente alterna a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente. La forma de oscilación de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una oscilación senoidal, puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de oscilación periódicas, tales como la triangular o la cuadrada.
Corriente directa:
La corriente continua se refiere al flujo continuo de carga electrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial, que no cambia de sentido con el tiempo. A diferencia de la corriente alterna (CA en español, AC en inglés, de Alternating Current), en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección. Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con una corriente constante, es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad, así disminuya su intensidad conforme se va consumiendo la carga (por ejemplo cuando se descarga una batería eléctrica).

Aplicaciones:
Desde su introducción, la electricidad ha ampliado sus campos de aplicación en muchos campos. A continuación se detallan algunos de sus usos más relevantes.
-Máquinas eléctricas
-Generador electrostático
-Motor eléctrico
-Transformador
-Máquinas frigoríficas y aire acondicionado
-Electroimanes
-Electroquímica
-Electroválvulas
-Iluminación y alumbrado
-Producción de calor
Operadores eléctricos fundamentales en c/a:
Circuitos eléctricos en CA, está conformado por 6 documentos de las unidades principales, algunos de ellos con sus anexos, 3 documentos adicionales de corriente continua, 15 documentos adicionales de corriente alterna y 12 esquemas eléctricos.
Operadores eléctricos fundamentales en c/d:
Los operadores son elementos básicos con los que se construyen circuitos, y desempeñan, por lo tanto, las funciones elementales de la electrónica y la eléctrica.

Estos elementos se clasifican en dos categorías:activos o pasivos. Entre los pasivos se incluyen los reóstatos, los condensadores y los inductores. Los considerados activos incluyen las baterías (o pilas), los generadores, los tubos de vacío y los transistores.
Instalaciones eléctricas domiciliarias:
Para hacer una venta efectiva en lo que tiene que ver con materiales para circuitos eléctricos, es necesario que tenga en cuenta los conceptos básicos para el montaje de una red eléctrica. Esta infografía, le ayudará a determinar la ubicación de los materiales para llevar a cabo una instalación eléctrica domiciliaria, además de advertirle sobre los recursos necesarios para hacerlo. Así podrá asesorar a su cliente, cuando le pida información para realizar un trabajo de este tipo.
Sobre las varillas, es preciso tener en cuenta que no está permitido el uso de aluminio en los electrodos de puestas a tierra. Los fabricantes de electrodos de este tipo deben garantizar que la resistencia a la corrosión de cada electrodo sea de mínimo de 15 años, contados a partir de la fecha de instalación. Además, el electrodo tipo varilla debe tener mínimo 2,4 metros de longitud. Además debe estar identificado con el nombre del fabricante, la marca registrada y sus dimensiones.
Medidor de energía:

Según la empresa distribuidora y comercializadora de energía para Bogotá, Codensa, existen dos clases de medidores: de Inducción, en el cual las corrientes en las bobinas fijas reaccionan con las inducidas en un elemento móvil, y los Medidores Estáticos, en los cuales la corriente y la tensión actúan sobre elementos de estado sólido para producir pulsos de salida.
Conductores:
Capaces de conducir o transmitir la electricidad. Se dividen en dos tipos de cables:
-Con recubrimientos metálicos, aquí se encuentran elementos tales como:
-Cables con aislante mineral y recubrimiento metálico Tipo MI: un material refractario de alta compresión.
-Cables blindados Tipo AC: cubierta metálica flexible.
-Cables con cubierta metálica Tipo MC: en una cubierta metálica de cinta entrelazada o en un tubo liso o corrugado.
-Con recubrimientos no metálicos.
-Cables con cubierta no metálica Tipo NM y NMC. El primero se puede instalar expuesto u oculto y el segundo se puede instalar en lugares secos, húmedos o corrosivos.
-Cables con pantalla y cubierta no metálica Tipo NMS.
-
Cintas aislantes:
-Cada uno de los rollos de cinta aislante debe estar exento de un efecto telescópico y de distorsión.
-Cuando sean desenrollados, la superficie de la cinta debe permanecer lisa.
-Las cintas aislantes usadas en instalaciones eléctricas exteriores deben ser de color negro y las utilizadas en instalaciones interiores pueden ser de cualquier color.
Breakers:
Están destinados a proteger los conductores que conforman las instalaciones eléctricas. Pueden clasificarse en interruptores diferenciales puros, interruptores magneto-térmicos-diferenciales o dispositivos diferenciales adaptables.
Tablero de distribución, según número de circuitos:
Todas las partes externas del panel deben ser puestas sólidamente a tierra mediante conductores de protección y sus terminales se deben identificar con el símbolo de puesta a tierra.
Tomacorrientes:
Según el RETIE se deben instalar los tomacorrientes de tal forma que el terminal de neutro quede arriba en las instalaciones horizontales. Deben identificar el uso mediante colores y marcaciones respectivas en el cuerpo del mismo. Los que incluyen el polo a tierra deben tener identificados mediante letras, colores o símbolos los terminales de neutro y tierra y si son trifásicos los terminales donde se conectan las fases.
Cajas y accesorios metálicos o de pvc:
Utilizados para soportar cables y canalizaciones, deben tener especificado su volumen útil en cm³. Para cajas en sistemas de 600V nominales, la longitud de la caja no debe ser inferior a 48 veces el diámetro exterior total del mayor conductor blindado, o 32 veces el diámetro exterior del mayor conductor no blindado que entre en la caja.
Tubería, según número de conductores:
En ambientes corrosivos, con humedad permanente o bajo tierra, no se deben utilizar tuberías eléctricas metálicas que no estén propiamente protegidas contra la corrosión.
Portabombillos:

Deben tener una resistencia mecánica para soportar una torsión de por lo menos 2,4 newtons por metro (Nm), debido a la inserción de la bombilla. El casquillo no debe desprenderse del bulbo al aplicar una torsión menor o igual a 3Nm.
Interruptores:
Para la fabricación de la mayoría de los interruptores domésticos, se emplea una aleación de 60% cobre y 40% zinc resistente a la corrosión. En los casos donde se requiera una pérdida mínima, se utiliza cobre puro por sus propiedades conductoras de electricida.
Generación de corriente eléctrica para electrónica:
Se dice que un cuerpo es conductor cuando puesto en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Elemento generalmente metálico, capaz de conducir la electricidad cuando es sometido a una diferencia de potencial eléctrico. Para que ello sea efectuado eficientemente, se requiere que posea una baja resistencia para evitar pérdidas desmedidas por Efecto Joule y caída de tensión.

El oro es el metal conocido que tiene la mejor conductividad eléctrica; en segundo lugar tenemos la plata. Debido a que estos metales son muy caros, los más utilizados en aplicaciones eléctricas y electrónicas son el cobre y el aluminio.
Leyes de Kirchhoff:
Las leyes (o Lemas) de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Kirchhoff en 1845, mientras aún era estudiante. Son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para obtener los valores de la corriente y el potencial en cada punto de un circuito eléctrico. Surgen de la aplicación de la ley de conservación de la energía.
Estas leyes nos permiten resolver los circuitos utilizando el conjunto de ecuaciones al que ellos responden. En la lección anterior Ud. conoció el laboratorio virtual LW. El funcionamiento de este y de todos los laboratorios virtuales conocidos se basa en la resolución automática del sistema de ecuaciones que genera un circuito eléctrico. Como trabajo principal la PC presenta una pantalla que semeja un laboratorio de electrónica pero como trabajo de fondo en realidad esta resolviendo las ecuaciones matemáticas del circuito. Lo interesante es que lo puede resolver a tal velocidad que puede representar los resultados en la pantalla con una velocidad similar aunque no igual a la real y de ese modo obtener gráficos que simulan el funcionamiento de un osciloscopio, que es un instrumento destinado a observar tensiones que cambian rápidamente a medida que transcurre el tiempo.
En esta entrega vamos a explicar la teoría en forma clásica y al mismo tiempo vamos a indicar como realizar la verificación de esa teoría en el laboratorio virtual LW.
Circuitos serie en electrónica:

Un circuito serie es aquel en el que el terminal de salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente. El símil de este circuito sería una manguera, la cuál está recorrida por un mismo caudal (corriente).
Una resistencia es cuándo pisamos de forma parcial dicha manguera, obstruyéndose de esta forma al flujo de corriente.
Respecto a las tensiones, estas son mayores en aquellas zonas de la manguera que pisamos más y por tanto se oponen más al paso de dicho corriente. La caída de tensión es mayor en aquellas zonas que presentan una mayor obstrucción a la corriente.
Circuito paralelo en electrónica:
Un circuito paralelo es aquel en el que los terminales de entrada de sus componentes están conectados entre sí, lo mismo ocurre con los terminales de salida.
Respecto al símil hidráulico, es cómo si tuviéramos varias tuberías empalmadas a un mismo punto, y por tanto pasará mayor corriente en aquellas zonas cuya resistencia es menor.
Cómo es lógico al final del empalme se recoge toda la corriente de agua, y por tanto circula el total de corriente del circuito.
Os acordáis del circuito seríe, en ese circuito había una única corriente en el circuito, ahora la cosa cambia, ahora tenemos VARIAS corrientes, tantas como ramas.
Sin embargo ahora tendremos una única tensión, que será igual a la de la fuente.

Circuito mixto en electrónica:
Un circuito mixto es una combinación de varios elementos conectados tanto en paralelo como en serie, estos pueden colocarse de la manera que sea siempre y cuando se utilicen los dos diferentes sistemas de elementos, tanto paralelo como en serie.
Estos circuitos se pueden reducir resolviendo primero los elementos que se encuentran en serie y luego los que se encuentren en paralelo, para luego calcular y reducir un Circuito único y puro.
Historia de electrónica principales avances:
PRINCIPALES AVANCES:
Repasamos los últimos avances tecnológicos que han surgido recientemente de los laboratorios y los centros de investigación de los principales centros científicos del mundo.Muchos de estos avances los veremos próximamente en los artefactos que usamos a diario, principalmente en el ámbito de las comunicaciones y la informática.
Esta es, a nuestro entender, la lista delos principales avances de la ciencia y la tecnología de los últimos tiempos:
Telefonía móvil en 3-D:
Los teléfonos inteligentes harán que la tecnología 3D llegue a todos. Hasta ahora se ha aplicado mayormente al área del entretenimiento (juegos) pero se espera una expansión del 3D hacia todas las funciones de la telefonía móvil.
Programación en nube:
Un nuevo lenguaje de computación mejorará notablemente las aplicaciones de Internet.
Búsqueda en tiempo real:
Las redes sociales están cambiando la forma en que se maneja la información.
Televisión social:
Los nuevos televisores inteligentes ofrecerán una infinidad de aplicaciones nuevas como por ejemplo la posibilidad de interacción.
Electrónica implantable:
Los dispositivos electrónicos implantables ya están siendo utilizados por la medicina y se espera una revolución médica al respecto.
Nanotecnología solar:
La nanotecnología ha dado recientemente un fuerte impulso a la tecnología solar. En este mismo momento se estudia a fondo la forma en que las nanoparticulas serán usadas para la fabricación de nuevos y mejores paneles solares fotovoltaicos.


Aplicaciones:
La electrónica desarrolla en la actualidad una gran variedad de tareas. Los principales usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesado, la distribución de información, la conversión y la distribución de la energía eléctrica. Estos usos implican la creación o la detección de campos electromagnéticos y corrientes eléctricas. Entonces se puede decir que la electrónica abarca en general las siguientes áreas de aplicación:
-Electrónica de control
-Telecomunicaciones
-Electrónica de potencia.
Operadores electrónicos fundamentales:
La Electrónica es la parte de la Técnica encargada básicamente de procesos de INFORMACIÓN y CONTROL.Ejemplos:
Información.- Radio, Televisión, Informática, etc..
Control.- Regulación, Detección, etc..
En la actualidad se basa en el uso de los SEMICONDUCTORES, que son materiales que conducen la electricidad, solo en determinadas circunstancias. En ellos la Intensidad no es una función lineal de la tensión (ley de Ohm), sino que siguen diversas curvas. (aunque, dicha ley puede aplicarse en algunos tramos).
Transistores:
El transistor, inventado en 1951, es el componente electrónico estrella, pues inició una auténtica revolución en la electrónica que ha superado cualquier previsión inicial.
Con el transistor vino la miniaturización de los componentes y se llegó al descubrimiento de los circuitos integrados, en los que se colocan, en pocos milímetros cuadrados, miles de transistores. Estos circuitos constituyen el origen de los microprocesadores y, por lo tanto, de los ordenadores actuales
Por otra parte, la sustitución en los montajes electrónicos de las clásicas y antiguas válvulas de vacío por los transistores, reduce al máximo las pérdidas de calor de los equipos.
Un transistor es un componente que tiene, básicamente, dos funciones:
- Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una PEQUEÑA señal de mando.
- Funciona como un elemento AMPLIFICADOR de señales.

Circuitos integrados:
Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una pastilla pequeña de material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso.
ELECTRICIDAD
ELECTRONICA
Daniel Fernando Hurtado Bermudez
Pedro Steven Lizarazo Polania.
1101 JM

CUADRO COMPARATIVO ELECTRIDAD Y ELECTRONICA
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