Club Saber Electrónica Nro. 88. Curso Superior de Electrónica

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Maqueta Tapas y Lomo 6/7/12 15:40 Pgina 1

LECCIN 3:

POTENCIA ELECTRICA Y ASOCIACION DE RESISTENCIASAsociacin de resistores / Asociacin de pilas / Potencia elctrica / Clculo de la

potencia / Aplicacin de la ley de Joule / Potencia y resistencia

MONTAJES Y NOTAS DE APLICACIONConversor de Puerto COM a Puerto LPT & Conversor de Puerto USB a Puerto LPT /

Control Automtico de Volumen / Localizador de Telfonos Celulares Robados /Vmetro Integrado: Medidor de Potencia de Audio / Medidor de Frecuencia y Periodode hasta 100MHz

RESOLUCION DE CIRCUITOSIntroduccin / Leyes de Kirchhoff / Resolucin de circuitos

EVALUACION

LECCION 4:

MAGNETISMO E INDUCTANCIAEl Efecto Magntico / Campo Elctrico y Campo Magntico / Propiedades

Magnticas de la Materia / Clculos con Fuerzas Magnticas

MONTAJES Y NOTAS DE APLICACIONMulti-Instrumento 4 en 1: Fuente de Alimentacin 5V y 12V / Inyector de Seales /

Analizador Dinmico / Fuente Temporizada Variable 1V a 12V x 3A con Temporizadorde Hasta 30 Minutos / Disyuntor de Sobretensin para 12V / Cmo Recuperar unPENDRIVE / VIN Automotor: Sepa todo sobre el ADN de su Vehculo

COMPONENTES EN CORRIENTE ALTERNAIntroduccin / Representacin Grfica de la Corriente Alterna / Reactancia /

Reactancia Capacitiva / Reactancia Inductiva

LECCION 5:

TEORIA DE LOS CAPACITORESIntroduccin / La Capacidad / Capacitores Planos / La Energa Almacenada en un

Capacitor / Un Poco de Clculo / Asociacin de Capacitores

MEDICION DE CAPACITORESIntroduccin / Medicin de Capacitores

MONTAJES Y NOTAS DE APLICACIONMedidor de Capacitores / Organo Electrnico / Medidores Analgicos con PICAXE Generador de Efectos Lumnicos / Metrnomo Electrnico / Medicin de Seales

Elctricas en los Sistemas de Inyeccin Electrnica

LECCION 6:

LOS SEMICONDUCTORES: DIODOS SEMICONDUCTORESIntroduccin / Los Semiconductores / Estructura de los Semiconductores /

Impurezas / Velocidad de los Portadores / Las Junturas y los Diodos /La Juntura PNPolarizacin de la Juntura PN /Diodos Semiconductores

MONTAJES Y NOTAS DE APLICACIONFuentes de Alimentacin para el Taller / Probador Medidor de Diodos Zener / Indice

Completo XXV Ao Saber Electrnica / Placa de Entrenamiento para ElectrnicaDigital / Control Remoto Infrarrojo Codificado / Pruebas del SistemaElectro/Electrnico

CURSO DE ELECTRONICAPARA PRINCIPIANTES - EETTAAPPAA 11

LECCIONES 3 a 6

DirectorIng. Horacio D. Vallejo

ProduccinJos Mara Nieves (Grupo Quark SRL)

Seleccin y Coordinacin:Ing. Horacio Daniel Vallejo

EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechos en castellano de la publicacin mensual SABERELECTRNICA - San Ricardo 2072 (1273) - Capital Federal - BuenosAires - Argentina - T.E. 4301-8804

Administracin y NegociosTeresa C. Jara (Grupo Quark SRL)

StaffLiliana Teresa Vallejo

Mariela VallejoDiego Vallejo

Sistemas: Paula Mariana VidalRed y Computadoras: Ral Romero

Video y Animaciones: Fernando FernndezLegales: Fernando Flores

Contadura: Fernando DucachTcnica y Desarrollo de Prototipos:

Alfredo Armando FloresAtencin al Cliente

Alejandro Vallejo [email protected]

Internet: www.webelectronica.com.ar

Publicidad:Alejandro Vallejo

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Grupo Quark [email protected]

Editorial Quark SRLSan Ricardo 2072 (1273) - Capital Federal

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Club Saber Electrnica N 88.Fecha de publicacin: JULIO de 2012. Publicacin mensual editada y publicada por EditorialQuark, San Ricardo 2072 (1273) Capital Federal, Argenti-na (005411-43018804), en conjunto con Saber Internacio-nal SA de CV, Av. Moctezuma N 2, Col. Sta. Agueda, Eca-tepec de Morelos, Mxico (005255-58395277), con Certifi-cado de Licitud del ttulo (en trmite). Distribucin enArgentina: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Guten-berg 3258 - Cap. 4301-4942 - Interior: Distribuidora Ber-trn S.A.C. Av. Vlez Srsfield 1950 - Cap. Distribucinen Uruguay: Rodesol SA Ciudadela 1416 Montevideo,901-1184 La Editorial no se responsabiliza por el conte-nido de las notas firmadas. Todos los productos o marcasque se mencionan son a los efectos de prestar un servicioal lector, y no entraan responsabilidad de nuestra parte. Est prohibida la reproduccin total o parcial del mate-rial contenido en esta revista, as como la industrializa-cin y/o comercializacin de los aparatos o ideas queaparecen en los mencionados textos, bajo pena de san-ciones legales, salvo mediante autorizacin por escritode la Editorial. Revista Club Saber Electrnica.ISSN: 1668-6004

Impresin: Impresiones Barracas S.R.L

RETIRACION DE TAPA CLUB SE 88 6/7/12 15:46 Pgina 1

ASOCIACIN DE RESISTORES

A los fines de simplificar circuitos electrnicos es necesario conocer las caractersticasde las diferentes combinaciones de resistores para establecer componentes equivalen-tes. Se dice que dos o ms resistores estn en serie cuando por ellos circula la mismacorriente, de manera que no debe haber ninguna derivacin en el camino que origine uncambio en la intensidad de la corriente que circula por ellos. En la figura 1, los resis-tores R1, R2 y R3 estn en serie.

RESISTENCIA EQUIVALENTEEs una resistencia que puede reemplazar a las del circuito, sin que se modifiquen los

parmetros del mismo. Para calcular la resistencia equivalente de dos o ms resistoresen serie, simplemente se suman sus valores. En el caso anterior, la resistencia equiva-lente es:

Re = 100 + 120 + 100 = 320

En general, para resistores en serie, la resistencia equivalente es:

Req = R1 + R2 + R3 + ...

Se dice que dos o ms resistores estn conectados en paralelo cuando soportan lamisma tensin elctrica, y eso implica que los resistores estn conectados a puntoscomunes. Por ejemplo, en la figura 2, R1, R2 y R3 estn en paralelo porque los tressoportan la misma tensin (3V). Para calcular la resistencia equivalente, usamos lasiguiente frmula:

Que sirve para dos resistores; luego, se vuelve a aplicar al tercer resistor con la resis-tencia equivalente de los dos resistores anteriores y, as, sucesivamente, hasta termi-nar con el ltimo resistor.

Para el caso de la figura resulta, tomando a R1 y R2, lo siguiente:

Veamos algunos casos de aplicacin; para ello sea el circuito de la figura 3, y se deseacalcular su resistencia equivalente. Evidentemente, R1 no est en serie con R2 ni conR3 debido a la derivacin en A, pero R2 y R3 estn en paralelo pues estn soldados enA y en B; por lo tanto, hallamos la Req de R2 y R3 con la frmula dada anteriormente:

Teora

Saber Electrnica

1177

CURSO DE TCNICO SUPERIOR EN ELECTRNICA

POTENCIA ELCTRICA YASOCIACION DE RESISTENCIAS

Aprenda a manejar las leyes bsicas de la electrnica.

Req =R1 + R2

R1 . R2A

Req1-2 = = = 36 + 66 . 6

1236

Req = =Req1-2 + R3

Req1-2 . R3

Req = = = 1,5ohm3 + 33 . 3

6

9

EETTAAPPAA 11 -- LLEECCCCIIOONN NN 33Figura 1

Figura 2

Figura 3

Leccin 3 Teora 297 1.qxd 22/3/12 13:31 Pgina 17

Luego, el circuito queda como lo muestra la figura 4. Se ve claramente que ambosresistores estn en serie, por lo cual:

Req= 10ohm + 30ohm = 40ohm

En la figura 5 se tiene otro circuito elctrico del cual se desea calcular la resistenciaequivalente. Observando la figura, concluimos que R1 y R2 estn en paralelo, as comoR4 y R5; sus respectivas resistencias equivalentes son:

Luego, el circuito se reduce al de la figura 6. Es fcil notar que los 3 resistores estnen serie (figura 7). En consecuencia, su resistencia equivalente ser:

Req = 30 + 20 + 13,3 = 63,3ohm

Debemos, ahora, calcular la resistencia equivalente del circuito de la figura 7.Observando el circuito vemos que R3 y R4 estn en serie, ya que por ellos circula lamisma corriente y entre ellos no hay ninguna derivacin. R1 no est en serie con R2 nicon R3 o R4 debido a que existe una derivacin. Por el momento, calculamos la Req deR3 y R4:

R3-4 = 60 + 30 = 90ohm

Ahora R3-4 y R2 quedan en paralelo porque estn conectadas a los mismos puntos. SuReq es:

En consecuencia, si dubujamos el resultado anterior, vemos que Req2-3-4 y R1 quedanen serie, por lo que la resistencia equivalente total del circuito, que es la suma deambas vale:

Req = Req2-3-4 + R1 = 45ohm + 100ohm = 145ohm

ASOCIACIN DE PILAS

En muchas oportunidades necesitamos asociar pilas para conectarlas a un aparatoelectrnico; as, no es lo mismo conectar polos negativos entre s que polos de distintosigno. Por ejemplo, en el caso de una radio que lleva cuatro pilas, cuando stas debenser reemplazadas para poder obtener una tensin correcta, las cuatro pilas de 1,5V tie-nen que estar en serie, con el polo positivo haciendo contacto con el polo negativo dela otra. As, los dos terminales que quedan libres se conectan al circuito y la tensinequivalente de las fuentes en serie es mayor que la de una sola de ellas, tal como mues-tra la figura 8. Las pilas pueden estar en serie, pero algunas de ellas pueden conectar-se al revs; entonces, la tensin es la diferencia entre las tensiones de las pilas conec-tadas en forma directa y las de las pilas conectadas en forma inversa, como vemos enla figura 9. Tambin pueden conectarse en forma paralela a una resistencia de carga y,en tal caso, la corriente total que pasa por ella es la sumatoria de las corrientes que dacada pila en forma separada. Cuando se conectan en forma paralela se tendr especial

Leccin 3

Saber Electrnica

1188

Figura 4

Figura 5

Figura 6

Figura 7

Figura 8

Req2-3 = =120 + 40120 . 40

R1-2 = = 3060 + 6060 . 60

R4-5 = = = 13,320 + 4020 . 40

60800

Req2-3-4 = R3-4 // R2 = = = 45R3-4 + R2

R3-4 . R290 + 90

90 . 90

Req2-3 = = 30160

4800


Teora

cuidado en que la tensin de las dos sean iguales, de lo contrario la pila de tensin msalta tratar de "empujar" una corriente por medio de la tensin ms baja, y ser unacorriente que pierde energa, lo que como consecuencia traer el deterioro de las pilas,como se ve en la figura nmero 10.

Una fuente solamente puede entregar una corriente mxima determinada; es por esoque se usan dos o ms fuentes en paralelo, de manera que si se necesita una corrien-te mayor, se deber conectar dos o ms fuentes de tensin en paralelo. El agotamientode las bateras es ms lento, entonces la duracin es mayor; vale decir que las "corrien-tes" de las pilas se suman, segn lo mostrado en la figura 11.

Las tensiones de las pilas en oposicin se restan, tal como observamos en la figura12. La conexin en paralelo solamente es posible si las tensiones de las pilas son igua-les, sumadas las corrientes que ellas suministran (figura 13).

POTENCIA ELCTRICA

Se dice que energa es todo aquello que se mueve, capaz de realizar un trabajo, sinimportar cul fuere. Por lo tanto, todo es energa, es decir, la materia lleva implcita algu-na forma de energa por el solo hecho de estar formada por tomos en constante movi-miento. En fsica, el trabajo est relacionado con la distancia que recorre una fuerzapara mover un cuerpo. Como ejemplo podemos citar el trabajo que realiza una fuerza Fpara mover un cuerpo M desde un punto a hasta otro punto b, recorriendo una distan-cia d, de acuerdo a lo mostrado en la figura 14. El trabajo realizado se calcula cmo:

T = F . d

Tambin realiza un trabajo un cuerpo que cae desde una altura h debido al propio pesoP del cuerpo que acta como fuerza, segn se muestra en la figura 15. El cuerpo, al caer,es acelerado por la gravedad terrestre y alcanza su mxima velocidad inmediatamenteantes de chocar contra el suelo. Adems, su velocidad antes de comenzar su cada eranula, lo que significa que el cuerpo fue adquiriendo una energa como producto del tra-bajo realizado por la fuerza (cuerpo) al caer. A esta energa se la denomina EnergaCintica (energa de movimiento) y es la energa que ha adquirido el cuerpo al realizarun trabajo, o sea:

Matemticamente:T = Ec

Como se sabe, la electricidad se compone de electrones en movimiento, por lo quepodemos aplicar un razonamiento anlogo al recin efectuado. Los cuerpos en movi-miento sern, en este caso, electrones que poseen una carga elctrica impulsados poruna fuerza (fuerza electromotriz o tensin) que es la diferencia de potencial aplicada enlos extremos del conductor.

Saber Electrnica

1199

Figura 9

Figura 10

Figura 11

Figura 12

Figura 13

Figura 14

Trabajo = Energa Cintica


De esta manera, se realizar un Trabajo Elctrico debido a la energa que adquieren loselectrones impulsados por una diferencia de potencial. A la energa as desarrollada sela denomina: Energa Elctrica, la cual depende de la tensin aplicada al conductor y dela cantidad de carga transportada, es decir, de la cantidad de electrones en movimien-to. Matemticamente:

Tambin:

E = V . Q

La tensin se mide en Volt y la carga elctrica en Coulomb. De estas dos unidadessurge la unidad de la Energa Elctrica, que se denomina joule y se abrevia con la letraJ.

Podemos decir entonces que cuando se aplica a un circuito elctrico una tensin de1V transportndose una carga elctrica de 1C, se pone de manifiesto una energa elc-trica de 1J.

1J = 1V . 1C

No es lo mismo que esta energa elctrica se desarrolle en un tiempo de 1s (1 segun-do), que en 10s.

Cuanto menor sea el tiempo en que se ha desarrollado la misma cantidad de energa,mayor ser la potencia puesta en juego. Por lo dicho, se define Potencia Elctrica comola cantidad de energa elctrica desarrollada dividida por el tiempo en que ha sido desa-rrollada dicha energa; matemticamente:

Tambin:

En la frmula anterior, loque figura entre parntesis (Q/t), es el cociente entre la carga elctrica que circula y eltiempo durante el cual lo est haciendo, lo que simboliza a la corriente elctrica I.

Si reemplazamos este concepto en la frmula anterior nos queda:

P = V . I (1)

Leccin 3

Saber Electrnica

2200

Figura 15

Energa Elctrica = Tensin . Carga Elctrica

Potencia Elctrica =Tiempo

Trabajo Elctrico

P = = = V . ( )t

T

t

Q

t

V . Q


Teora

O sea que la potencia elctrica es el producto de la tensin aplicada a un circuito mul-tiplicada por la corriente que por l circula. En otras palabras, podemos decir quePotencia Elctrica es la cantidad de trabajo que realiza una carga por unidad de tiem-po o el trabajo que desarrolla una carga para vencer una diferencia de potencial. La fr-mula anterior es la expresin de la Ley de Joule.

La unidad de potencia elctrica es el watt y se la designa con la letra W. Podemosdecir que en una carga se desarrolla una potencia de 1W cuando se le aplica una ten-sin de 1V y que por ella circula una corriente de 1A, tal como muestra la figura 16.

En electrnica de potencia suele utilizarse un mltiplo del watt llamado kilowatt (kW),que representa 1.000W.

En cambio, para la mayora de los circuitos electrnicos de pequea seal, el wattresulta una unidad muy grande, razn por la cual se emplean submltiplos como el mili-watt (mW), que corresponde a la milsima parte del watt, o el microwatt (W), que repre-senta a la millonsima parte del watt.

1kW = 1.000W1mW = 0,001W1W = 0, 000001W

Suelen confundirse los conceptos de potencia y energa elctrica, especialmente cuan-do se trata de mensurar el consumo elctrico. Por ejemplo, una carga de 100W consu-me una energa elctrica de 100J por cada segundo de funcionamiento. De esta mane-ra, luego de una hora (60s) habr consumido una energa igual a:

E = P . t = 100W . 60s = 6.000J

Las compaas de electricidad facturan a los usuarios la energa consumida en un per-odo, es decir, lo hacen en kilowatt-hora (kW-h) y no en joule. De todos modos, el kW-h esuna unidad de energa y no de potencia, ya que la energa consumida es el producto dela potencia puesta en juego durante un tiempo determinado.

CLCULO DE LA POTENCIA

Para calcular la potencia elctrica en cualquier circuito basta con multiplicar la tensinaplicada por la corriente que circula. El mismo concepto es aplicable para cualquierparte constituyente de un circuito siempre que se conozcan las tensiones y corrientescorrespondientes. De la frmula (1) puede obtenerse el valor de la tensin presente enun circuito, o parte de l, si se conocen la potencia y la corriente que circula.Despejando:

Puede calcularse la corriente en cualquier parte del circuito, cuando se conocen lapotencia y la tensin aplicada. De la frmula (1) se tiene:

En la figura 17 se ve el grfico representativo de la Ley de Joule, que, al igual que loque ocurre con la Ley de Ohm, permite calcular un parmetro cuando se conocen losotros dos.

APLICACIN DE LA LEY DE JOULE

Se desea calcular la potencia que consume el resistor de la figura 18, sabiendo quela tensin aplicada es de 12V y la resistencia tiene un valor de 24ohm. Para resolver el

Saber Electrnica

2211

Figura 16

Figura 17

Figura 18

V =I

P

I =V

P


problema primero calculamos la corriente que fluye por el circuito. Aplicando la ley deOhm tenemos:

Luego:

P = V . I = 12V . 0,5A = 6W

Del diagrama de la figura 17, como queremos calcular I, la tapamos y nos queda:

Reemplazando valores, teniendo en cuenta que 300mW corresponden a 0,3W:

Luego, por el circuito deber circular una corriente de 25mA (25mA = 0,025A ). S, parael mismo circuito, deseamos conocer ahora cul es la tensin que se debe aplicar paraobtener una potencia de 300mW cuando circula una corriente de 100mA, aplicando eldiagrama de la figura 17 y reemplazando valores, podemos conocer el valor de dicha ten-sin:

POTENCIA Y RESISTENCIA

Analizando el ejemplo que hemos dado anteriormente, podemos comprender quemuchas veces nos vamos a encontrar con circuitos en los cuales se conoce la tensinaplicada y el valor de la resistencia. De esta manera, en primer lugar debemos encon-trar el valor de la corriente que circula por dicho resistor para poder efectuar el clculode la potencia. Podemos evitar este paso sabiendo que en un resistor la corriente vienedada por:

Luego, reemplazando el valor de la corriente en la frmula de potencia, tenemos:

De lo cual surge que:

Leccin 3

Saber Electrnica

2222

Si con una tensin de 12V aplicada a una carga, sedesea obtener una potencia de 300mW. Cul debeser la corriente que debe circular?

I = = = 0.5AR

V

2412V

I =V

P

I = = 0,025A12V

0,3W

V = = I

P

100mA

300mW=

0.1A

0.3W= 3V

I =R

V

P =RV2

P = V .R

V


Teora

Segn lo visto, la potencia que disipa la carga del circuito de la figura 18 puede cal-cularse directamente, o sea:

Como podemos observar, se obtiene el mismo resultado si se aplica un clculo direc-to. Queremos conocer ahora cul es la potencia que suministra la batera del circuito dela figura 19; para ello calculamos primero la resistencia total. Teniendo en cuenta quelas resistencias estn en serie:

R = R1 + R2 = 70ohm + 20ohm = 90ohm

Luego, aplicando la frmula de potencia para las tensiones, se obtiene:

Puede ocurrir que en un circuito, o parte de l, se conozca la corriente y el valor de laresistencia que posee la carga; luego, si se desea conocer la potencia que maneja dichacarga y sabiendo que V = I . R, se tiene:

P = V . I = (I . R) . I = I . I . R

P = I2 . R

Se obtiene as una forma ms directa para calcular la potencia de una carga cuandose conoce su valor de resistencia y la corriente que la atraviesa.

REPASANDO CONCEPTOS:

RESISTENCIA ELCTRICADefinamos la resistencia elctrica de un conductor como una propiedad del material

que representa la oposicin del mismo frente al paso de la corriente elctrica. La opo-sicin se origina como consecuencia de los choques entre los electrones libres de lacorriente y los iones positivos del metal. La causa de estos choques es el calentamien-to del conductor, el que, a su vez, lo transmite al medio ambiente.

La resistencia se mide en OHM, llamado as por el fsico alemn que lo descubri. Laresistencia elctrica del material depender de tres factores: la longitud, la seccintransversal y la resistividad del material. Veamos cmo es la frmula matemtica:

La resistividad del material (r) es un nmero y su valor nos muestra si es bueno, o no,segn que su valor sea pequeo o grande; o sea, cmo es el material como conductorde electricidad, y se mide en (ohm) . x m. Cabe aclarar que, normalmente, la resisti-vidad de un metal aumenta con la temperatura.

Por otra parte, se denomina conductancia a la inversa de la resistencia, se simbolizacon la letra G y se mide en mho (al revs de ohm) o en SIEMENS.

Saber Electrnica

2233

Figura 19

P = = R

(12V)2

24(12V)2

= 24144V

= 6W

P = = R

V2

909V

P =909V

= 0,1W = 100mW

R =S

r x l

G =R

1=


Leccin 3

Saber Electrnica

2244

En Saber Electrnica N 295 le propusimos el estudio de una Carrera deElectrnica COMPLETA y para ello desarrollamos un sistema que se basa enguas de estudio y CDs multimedia Interactivos.La primera etapa de la Carrera le permite formarse como Idneo en Electrnica y

est compuesta por 6 mdulos o remesas (6 guas de estudio y 6 CDs del CursoMultimedia de Electrnica en CD). Los estudios se realizan con apoyo a travs deInternet y estn orientados a todos aquellos que tengan estudios primarios com-pletos y que deseen estudiar una carrera que culmina con el ttulo de "TCNICOSUPERIOR EN ELECTRNICA".

Cada leccin o gua de estudio se compone de 3 secciones: teora, prctica ytaller. Con la teora aprende los fundamentos de cada tema que luego fija con laprctica. En la seccin taller se brindan sugerencias y ejercicios tcnicos. Paraque nadie tenga problemas en el estudio, los CDs multimedia del Curso en CDestn confeccionados de forma tal que Ud. pueda realizar un curso en forma inte-ractiva, respetando el orden, es decir estudiar primero el mdulo terico y luegorealizar las prcticas propuestas. Por razones de espacio, NO PODEMOS PUBLI-CAR LAS SECCIONES DE PRACTICA Y TALLER de esta leccin, razn por la cualpuede descargarlas de nuestra web, sin cargo, ingresando a www.webelectroni-ca.com.ar, haciendo clic en el cono password e ingreando la clave: GUIAE1L3. Lagua est en formato pdf, por lo cual al descargarlla podr imprimirla sin ningn ino-conveniente para que tenga la leccin completa.

Recuerde que el CD de la leccin 1 lo puede descargar GRATIS y as podr com-probar la calidad de esta CARRERA de Tcnico Superior en Electrnica. A partir dela leccin 2, el CD de cada leccin tiene un costo de $25, Ud. lo abona por dife-rentes medios de pago y le enviamos las instrucciones para que Ud. lo descarguedesde la web con su nmero de serie. Con las instrucciones dadas en el CD podrhacer preguntas a su "profesor virtual" - Robot Quark- (es un sistema de animacincontenido en los CDs que lo ayuda a estudiar en forma amena) o aprender con lasdudas de su compaero virtual - Saberito- donde los profesores lo guan paso apaso a travs de archivos de voz, videos, animaciones electrnicas y un sin fin derecursos prcticos que le permitirn estudiar y realizar autoevaluaciones (Test deEvaluaciones) peridicas para que sepa cunto ha aprendido.

Puede solicitar las instrucciones de descarga gratuita del CD N1 y adquirir losCDs de esta leccin y/o de la leccin N 2 enviando un mail a [email protected] o llamando al telfono de Buenos Aires (11) 4301-8804.

Detallamos, a continuacin, los objetivos de enseanza de la primera leccin dela Primera Etapa del Curso Interactivo en CD:

OBJETIVOS del CD 3 del Curso Multimedia de Electrnica

Correspondiente a la Leccin 3 de la Primera Etapa de la Carrera de Electrnica.En la parte Terica aprender: cmo se asocian los resistores y pilas, el clculo de

la Potencia elctrica, la aplicacin de la ley de Joule, y las leyes de Kirchhoff. En laparte Prctica aprender: todos los conocimientos adquiridos en el uso del multme-tro para verificar las leyes de los circuitos serie, paralelos y mixtos. En la seccinTaller-Herramientas, encontrar la descripcin de las distintas herramientas que seutilizan para el armado y reparacin de los equipos electrnicos.

Cmo se Estudia este Curso deTcnico Superior en Electrnica

En Saber Electrnica N 295 presentamoseste Curso de Electrnica Multimedia, Inte-ractivo, de enseanza a distancia y por me-dio de Internet.

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Tanto en Argentina como en Mxico y envarios pases de Amrica Latina al momen-to de estar circulando esta edicin se pon-drn en venta los CDs del CursoMultimedia de Electrnica en CD, el volu-men 1 corresponde al estudio de la leccinN 1 de este curso (aclaramos que en laedicin anterior publicamos la gua impresade la leccin 1), el volumen 2 de dichoCurso en CD corresponde al estudio de laleccin N 2, cuya gua estamos publicandoen esta edicin de Saber Electrnica.

Para adquirir el CD correspondiente a cadaleccin debe enviar un mail a: [email protected]. El CD correspondiente a la leccin 1 esGRATIS, y en la edicin N 295 dimos lasinstrucciones de descarga. Si no poee larevista, solicite dichas instrucciones dedescarga gratuita a [email protected].

A partir de la leccin N 2, publicada en laedicin anterior de Saber Electrnica, el CD(de cada leccin) tiene un costo de $25(en Argentina) y puede solicitarlo enviando un mail a [email protected].


Saber Electrnica

2255

Hoy en da las computadoras no traen nipuerto serial RS232 o puerto COM niPuerto paralelo o puerto LPT pero los elec-trnicos solemos tener muchos dispositivosque se manejan por estos puertos, raznpor la cual necesitamos contar con con-vertidores de puertos que nos permitanusar estos equipos. En diferentes edicionespublicamos distintos tipos de convertido-res, sobre todo de puerto COM a puertoUSB pero como en esta edicin publica-mos el montaje de un osciloscopio paraPC por puerto LPT, creemos oportunopublicar circuitos convertidores de puertoCOM a puerto LPT y de puerto USB apuerto LPT.

Autor: Ing. Horacio Daniel [email protected]

CONVERSOR DE PUERTO USB A LPT

El osciloscopio publicado en esta edicin fun-ciona por puerto paralelo y emplea las diferentesseales de dicho puerto para ingresar datos enparalelo a la direccin de memoria en la que seencuentra el puerto LPT, de manera que, si sucomputadora no posee puerto paralelo tendrque usar un convertidor de puertos. En el mercadose ofrece una gran variedad de convertidores y loque se requiere en dicho caso es un dispositivoque genere un puerto LPT real en el que sepueda realizar una comunicacin en paralelo de

datos a travs de las lneas D0 a D8. Los adapta-dores comerciales emplean generalmente unmicrocontrolador para realizar la conversin y tie-nen costos que varan entre 8 dlares y 30 dlares.

Estos convertidores de puertos, al funcionar bajoambiente Windows, requieren un programa de ins-talacin o driver, de manera tal que el sistemaoperativo de la computadora interprete al nuevodispositivo instalado como un puerto LPT real.

En la figura 1 se puede apreciar el circuito de unconvertidor que emplea un microcontroladorAtmel ATmega8 en encapsulado TQF de 32pines. El microcontrolador debe ser programado

MM ONTONTAA JEJE

CONVERSOR DE PUERTO COM A PUERTO LPT &CONVERSOR DE PUERTO USB A PUERTO LPT

Mont - Convertidores dee puerto 22/3/12 13:39 Pgina 25

con un firmware y para ello puede emplear el pro-gramador que publicamos en Saber ElectrnicaN 244 o la solucin telecarga publicada enSaber N 262.

En la figura 2 se muestra la placa de circuitoimpreso sugerida para el montaje de este conver-tidor y en la figura 3 se puede ver a este dispositivomontado, incluyendo el conector.

No creemos oportuno explicar el funciona-miento de este convertidor ya que su funciona-miento se centra en el programa a grabar en el

microcontrolador pero, bsicamente, se trata deun dispositivo que recibe los datos desde la com-putadora en conexin serial, los almacena en lamemoria del microcontrolador y enva cada BIT deuna palabra (D0 a D7) a travs de terminales I/Odel Atmel Mega. De la misma manera, recibe losdatos D0 a D7, los almacena en memoria delAtmel y los enva en forma serial al puerto USB deuna PC, todo esto en concordancia con los proto-colos RS232 de puerto serial universal (USB) y depuerto paralelo.

Las instrucciones de armado, el programa agrabar en el microcontrolador y los driverspara instalar el dispositivo bajo ambienteWindows (en sus diferentes versiones) laspuede descargar de nuestra web:www.webelectronica.com.ar, haciendoclic en el cono password e ingresando laclave: usb_lpt.

EL CIRCUITO INTEGRADO EDE1400El circuito integrado EDE1400, figura 4, es unconversor de puerto paralelo (LPT) a Puertoserial (COM o RS232) diseado para permitirla impresin de documentos en equipos

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Montaje

Figura 1 - Circuito del convertidor de puerto USB a LPT con microcontrolador.

Figura 2 - Placa de circuito impreso para el convertidor de puertoUSB a LPT.


Centronics por medio de un puerto serie de unacomputadora, de un microcontrolador o de unBasic STAMP.

Sin embargo, este dispositivo permite la impre-sin desde una impresora paralela sin la necesi-dad de ser controlada por una computadora.

Las aplicaciones tpicas incluyen el registro dedatos, informes de estado, grficos de parme-tros, etc. Los datos se escribe en el EDE1400 pormedio de un cable de datos de serie nico a2400 baudios.

El firmware del EDE1400 genera las seales decontrol de la impresora as como el estado de laimpresora debido a los monitores de la corrientede entrada a la taquigrafa serie paralelo para laimpresora, lo que permite a los diseadores utilizar

recursos menos costosos controlando datosen paralelo, aunque luego se controle pormedio de un bus serie.La conexin a microcontroladoraes o a unacomputadora se puede hacer usando uncable serial de datos, sin necesidad de tenerque convertir los niveles de tensin.Algunas de las caractersticas especiales delEDE1400 son los siguientes:

Recibe directamente datos RS-232 demicrocontroladores o STAMP.

Chip ideal para ser usado por diseadores ensus proyectos.

Permite la impresin de cualquier carcter ASCIIen cualquier impresora paralelo (Centronics).

Permite la conexin de monitores de estado dela impresora durante la operacin.

Permite que los datos impresos se coloquensobre un solo cable.

Un temporizador de vigilancia interna permiteun funcionamiento sin problemas.

Funciona con una sola fuente de +5 V.Funciona a una velocidad de 2400 baudios de

datos de entrada en serie tipo (2400 N-8-1).Disponible en DIP de 18 pines o paquetes SOIC.

El funcionamiento del EDE1400 es bastante sen-cillo. El texto a impri-mir se enva en serieal EDE1400 a 2400baudios.Texto a sentir es laabreviatura de seriea 2400 baudios a laEDE1400. El EDE1400 Seencarga del proto-colo de conexincon la impresora.Por ejemplo, si sequiere imprimir eltexto "HOLA" en laimpresora a travs

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Convertidores de Puerto COM a LPT & USB a LPT

Figura 3 - Detalle de armado del convertidor de puerto USB a LPT

Figura 4 - Diagrama de pines del circuito integrado EDE1400


de la EDE1400se realizamediante elenvo de lapalabra HOLAbajo protocoloRS232, encdigo ASCII a2400 baudios,sin paridad, con8 bits de datos yun bit deparada (N-8-1,el tamao mspopular para la serie RS-232).

El texto no se imprime en la impresora hasta queel carcter retorno de carro ($ 0D hexadecimal,decimal 13) sea recibido, tal como ocurre concualquier impresora paralelo. Adems, el carcterde avance de lnea ($ 0A hexadecimal, decimal10) se necesita en la impresora despus de cadalnea de texto, para que sta avance una fila.

El EDE1400 requiere un cristal de 4MHz resonadorpara operar, como se ilustra en el diagramaesquemtico de la figura 5.

Mediante este integrado se puede conectardirectamente un microcontrolador y, a travs desu lnea de comunicacin RS232, que enve datosa la impresora.

Obviamente, si voy a conectar la impresora alpuerto COM de una computadora, se necesitaradaptar los niveles de tensin, es decir, se precisaun conversor TTL a RS232 y, para ello, usamos nues-tro viejo conocido MAX232.

Tenga en cuenta que la lnea de sincronismo(pin 17) se debe conectar para tener un adapta-dor de puertos para computadora. Es decir, lalnea de flujo del pin 17 proporciona una sealde negociacin por hardware. Esta seal no esnecesaria en una sesin ordinaria de comunica-cin serie asincrnica.

Para conectar el EDE1400 con la impresora serequiere un cable de 11 lneas, 8 lneas son lascorrespondientes a los datos (D0 a D7). Los otros

tres hilos o lneas son la lnea de seleccin, lalnea de ocupado y la tierra (GND). La tabla 1muestra la correspondencia de los pines del inte-grado con un cable DB25 de impresora.

USO DEL EDE1400 CON UNA PC:CONVERSOR DE PUERTO COM A PUERTO LPT

Vea en la figura 5 el circuito del conversor depuertos. Note que se puede conectar una impre-sora de comunicacin paralelo a un puerto serialde cualquier computadora sin problemas.

En principio, esto era muy conveniente paraaumentar la distancia desde una impresora hastauna computadora, conectadas por cable. Hoy,con la gran cantidad de ofertas de conexin(Internet, Wi-Fi, etc.) este motivo ha quedado en elolvido, sin embargo, a los electrnicos, contar coneste conversor, nos soluciona un montn de pro-blemas, sobre todo cuando debemos realizarconexiones de diferentes dispositivos electrnicosa una computadora moderna que no posee nipuerto COM ni puerto LPT.

El diseo del firmware del EDE1400 permiteconectar una gran variedad de impresoras a unacomputadora pero, por supuesto, no tiene dispo-nibilidad de todas las funciones, ya que esto esimposible de conseguir con un dispositivo de bajocosto. Por ejemplo, no soporta la funcin falta de

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Montaje

Tabla 1 - Correspondencia entre los pines del EDE1400 y el puerto de impresora


papel. Sin embargo, para los electrnicos esto noes problema ya que cuando queremos manejarcualquier dispositivo con conexin paralela dedatos, lo que nos interesa es tener control sobre elbus D0-D7.

Los datos serie desde una PC se envan bajoRS232 con niveles de (-15VDC a +15 VDC) ydeben, por tanto cambiarse a seales de nivel TTL.Esto puede lograrse mediante el uso de unMAX232 o dispositivo similar, como se ilustra en lafigura 5.

Al escribir en el EDE1400 desde una computa-dora, usando un software personalizado u otro pro-grama que no requiere de control de flujo porhardware, slo necesitar conectar la salida RS232de la PC (conector DB9) a la entrada de datos enserie del EDE1400 y la conexin de GND. Sinembargo, cuando necesite sincronismo (porejemplo, cuando imprime desde ambiente DOS)va a necesitar conectar el pin de intercambio dehardware de la EDE1400 a la PC. Esta seal de

nivel TTL debe ser primero convertida de TTL a RS-232 y para ello otra vez usamos nuestro viejoconocido MAX232.

El lector ya est entendiendo una importantelimitacin de nuestro convertidor: slo sirve paraenviar datos desde la computadora al dispositivoexterno, es decir, no permite recibir datos desdeel dispositivo externo, y es por eso que nueva-mente debemos hacer referencia a lo expuesto alcomienzo de este artculo: el EDE1400 fue dise-ado para usar con impresoras.

En sntesis, este convertidor sirve cuando en lacomputadora tenemos un puerto DB9 libre y que-remos conectar una impresora de conexin para-lelo o Centronics. Convierte una seal de transmi-sin de serie de 2400 baudios en una seal para-lela. Se utilizan las lneas del DB9 TxD (el pin 3), CTS(el pin 8) y DSR (el pin 6). Las seales CTS y DSR deestablecimiento de comunicacin permiten laconexin sin problemas. Se utiliza un conversor TTL- RS232 para adaptar los niveles de tensin deambos puertos (esta funcin la realiza el MAX232).

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Convertidores de Puerto COM a LPT & USB a LPT

Figura 5 - Circuito del convertidor de puerto COM a LPT


La conversin de serie aparalelo se efecta por IC1(EDE1400). En esencia, setrata de un controlador PICprogramado que produceuna seal compatible conCentronics de una seal de2.400 baudios provenientedel puerto serie (ocho bits dedatos, sin paridad, un bit deparada). El IC genera lasseales de control necesa-rias. Si hay un retraso en elpuerto Centronics, el flujo debits RS232 de la computa-dora se puede detener a tra-vs de la seal de flujo o sin-cronismo (pin 17 delEDE1400). Esto asegura quelos datos no se pierdan. El controlador necesita uncristal de 4MHz.

Si quiere comandar una impresora paralea conun microcontrolador, podr utilizar un esquemacomo el mostrado en la figura 6.

Por motivos de espacio no podemos publicar elproyecto completo ni el manual datos del ED1400en su totalidad pero aquellos que estn interesa-dos en este tema podrn obtener toda la infor-macin, ms tutoriales sobre manejos de puertodesde nuestra web, siguiendo las instrucciones dedescarga dadas anteriormente.

Por ltimo, creo conveniente comentar que lasviejas computadoras posean un puerto serial de25 pines, totalmente compatible con el conocidoconector RS232 de 9 terminales. En la figura 7 se

puede observar la correspondencia entre ambosconectores o la forma de poder conectar disposi-tivos que poseen diferente tipo de conector.

Montaje

EDICION ARGENTINAN 148 AGOSTO 2012

Director Ing. Horacio D. Vallejo

RedaccinGrupo Quark SRL

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Liliana VallejoFabian Alejandro Nieves

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EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechos en castellano de la publicacin mensual SABER ELECTRNICAGrupo Quark SRL San Ricardo 2072, Capital Fe-deral (1273) TEL. (005411) 4301-8804

Figura 7 - Cable adaptador de conectoresDB9 a DB 25 para puerto COM.

Figura 6 - Control de impresora LPT desde un microcontrolador.


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Una de las tcnicas actuales para despertaral televidente para que consuma publicidad esvariar el volumen de la seal de audio cuandose exhibe una pauta publicitaria. En general,aumentan demasiado el volumen durante elespacio publicitario y se lo baja durante la pro-gramacin, lo que hace que uno deba subir ybajar el volumen constantemente para no vol-verse loco. El circuito que describimos intentasolucionar este inconveniente al tratarse deun control automtico de ganancia que, insta-lado en el televisor, har que todas las seales lleguen con intensidad similar, siendo el usua-rio el que controla el volumen con el que desea escuchar.

Autor: Federico [email protected]

Basndonos en un circuito integrado desarro-llado para los viejitos grabadores de cassette,el cual incluye en su interior circuitos de con-

trol automtico de nivel, diseamos un circuitocapaz de nivelar una seal de audio sin importarsu amplitud original. Esto implica que nosotros

podremos controlar el nivel de audio con el queescucharemos tanto un programa como laspublicidades.

El circuito, mostrado en la figura 1, es por demssimple y se reduce a unos pocos componentespasivos, adems del circuito integrado.

MMONTONTAA JEJE

CONTROL AUTOMTICODE VOLUMEN

Figura 1 - Circuito elctrico del control automtico de volumen en su versin estreo.

Mont - control volumen 22/3/12 13:44 Pgina 31

Le recomendamos armar la versin estreo, loque le va a servir para la mayora de las aplica-ciones, no slo para ver televisin. Lo que puedeeconomizar armando un solo canal es insignifi-cante ya que el TDA 7284 incluye los componen-tes para ambos canales.

La alimentacin puede ser cualquier tensincontinua comprendida entre 6V y 12V y no nece-sariamente estabilizada. Lo que es importante esque est bien filtrada, para evitar ruidos de alternaen el audio.

Este dispositivo es ideal para ser intercaladoentre el decodificador de cable y el TV por mediode los conectores de AV. Tambin se puedeemplear un videograbador como puente yhasta un sintonizador externo.

Tambin es adecuado para ponerlo entre el sin-tonizador y el amplificador de una cadena deaudio, si quisiera usarlo en un sistema de radio, porejemplo. En el caso de colocarlo dentro de algnequipo (TV, por ejemplo) debe tener precaucincon las pistas de audio, porque en algunos equi-pos stas pueden tener una tensin DC quepuede daar a nuestro equipo, en ese caso, colo-que capacitares de 1F no polarizados, tanto enla entrada como en la salida. Si lo ponen en un cir-cuito a modificar, colquenlo antes del control devolumen, para evitar que este mando quede inuti-lizado.

En la figura 2 se brinda el diseo de una placade circuito impreso, recuerde que con esta simpleplaca puede tener un control automtico para 2

canales de audio.El montaje no reviste consideraciones espe-ciales y su desempeo es muy bueno. Tantopara las entradas como para las salidas debeutilizar conectores del tipo RCA, con conexio-nes cortas realizadas con cable mallado(apantallado).

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Montaje

Figura 2 - Placa de circuito impreso para montar el control autom-tico de ganancia.

Lista de Materiales

IC1 - TDA7284 - Circuito integrado control automticode gananciaR1, R2 - 2k2R3 - 4,7MR4, R5 - 56kR6, R7 - 56R8, R9 - 1kC1, C2 - 1nF - Capacitores cermicosC3 - 22F - Capacitor electroltico x 16VC4 - 100F - Capacitor electroltico x 16VC5, C6 - 22F - Capacitores electrolticos x 16VC7, C8 - 100F - Capacitores electrolticos x 16VC9 - 33F - Capacitor electroltico x 16VCN1, CN3 - Conectores hembra tipo RCA color rojoCN2, CN4 - Conectores hembra tipo RCA color blanco

VARIOSPlaca de circuito impreso, gabinete para montaje, fuentede alimentacin de 9V x 100mA, cable estreo mallado,estao, etc.

Mont - control volumen 22/3/12 13:44 Pgina 32

Hace ms de 5 aos que enSaber Electrnica propone-mos diferentes aplicacionespara proteger a nuestros telfonoscelulares mediante la instalacin delocalizadores y/o sistemas dealerta. Hace poco ms de un ao ymedio, en Cdigo Geek (www.codi-gogeek.com) descubr el programaPREY y, al probarlo, comprob quees una herramienta muy til paralocalizar equipos mviles robados operdidos.

Aclaro que el portal al que hagoreferencia es un sitio del cual menutro constantemente para saberlas novedades en telefona celular y,si bien hay que tener mucho cui-

dado porque alguna informacin noes correcta, resulta interesante paraencontrar trucos y soluciones bas-tante sencillas a problemas comu-nes.

Prey es un programa de cdigoabierto que permite monitorear elequipo en caso de ser robado, escompatible con Windows, Linux,Mac y Android.

El usuario cuenta con un panelde control online donde se alma-cena toda la informacin que deseede su mvil. Desde all se puedeconfigurar el programa y activardiferentes mdulos de monitoreo.En caso de que el equipo searobado bastara con acceder a

www.control.preyproject.com yreportarlo como desaparecido paraque la informacin se empiece arecopilar.

Por ejemplo, es posible tomarfotografas con la Webcams delmvil (o computadora), obtener cap-turas de pantalla, registrar IPs deconexin, activar la conexin Wi-Fiautomticamente para realizar unageolocalizacin, ver programas enejecucin, archivos modificados, ymuchas otras cosas y todo deforma oculta para que el ladrnno sepa que est siendo monito-reado.

En la imagen de la figura 1 sepuede ver parte del panel online con

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Cuaderno del Tcnico Reparador

FALLAS Y REPARACIONES EN TELFONOS

Localizador de TELFONOS CELULARES ROBADOS

Instalando un pro-grama a un telfonocelular con sistemaoperativo Android oWindows Mvil es posi-ble activar funcionesdel mismo en formaremota y hasta locali-zar su ubicacin, loque lo convierte en unaaplicacin muy til enestas pocas en lasque la inseguridad semanifiesta bastante seguido. El programa tambin puede instalarse en iPhone y hasta encomputadoras (notebooks, nanobooks, tabletas, etc.).

Por: Ing. Horacio D. [email protected]

Tec Repa - lcaliza celu.qxd 22/3/12 13:54 Pgina 49

los mdulos. Note que en este casoestn activos el mdulo "Webcam"que toma fotografas automtica-mente y el de "Geolocalizacin" queutiliza el GPS interno o una triangu-lacin Wi-Fi, en cuyo caso la ubica-cin del telfono celular se muestraen Google Maps.

El programa tambin permitedesplegar mensajes de alerta y blo-quear el equipo, estas funcionalida-des no me parecen tan tiles ya queel ladrn podra apagar el celular odirectamente flashearlo, es mejorque lo utilice lo suficiente para reco-pilar la mayor cantidad de informa-cin posible (fotos, capturas depantalla, IPs, ubicaciones, etc.).

Una vez tomada la informacinsuficiente y localizada la ubicacin,entonces si podra activar algunastrabas para que el amigo de loajeno no pueda ver nuestros archi-vos y hasta para dificultarle elacceso al teclado.

Otra funcin interesante es quepermite borrar cookies y passwordsalmacenados en el navegador, deesta forma en caso de tener sesio-nes activas o logueos automticos,no podran acceder a nuestrascuentas.

Instalando el cliente en LinuxUbuntu y configurando reportes, porejemplo, cada 5 minutos con autoconexin de Wi-Fi, tendramosreportes peridicos, figura 2. Lafigura 3 muestra la captura del

panel desde elcual se activa elprograma (semarca comodesaparecido),en el caso de serun mvil seenva un SMS.

En la figura 4se puede obser-var el panel decontrol de Preycuando se lo hainstalado en un telfono conAndroid

Si bien la aplicacin es decdigo abierto, el panel de adminis-tracin es un servicio aparte, lobueno es que tambin es gratuito ypermite monitorear hasta 3 equiposcon reportes que se generan cada 5minutos. La versin Pro no tieneesta limitacin yofrece ms fun-cionalidades.

Lo que esta-mos haciendoen nuestroequipo al insta-lar Prey, es algosimilar a colocarun virus estilotroyano con unpanel decomando obackdoor con-trolado. Desdeya, cabe la acla-

racin que este programa se debeinstalar solamente con la autoriza-cin por escrito del dueo delequipo dado que su instalacin y/omanipulacin sin permiso, consti-tuye un delito penado por la ley.

Para poder utilizar esta aplica-cin gratuita debe dirigirse ahttp://preyproject.com. Deber

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Figura 1 Figura 2

Figura 3

Figura 4


registrarse (gratuita-mente) y al acceder se ledar la bienvenida y luegoaparecer una pantallacomo la de la figura 5 enla que se le pide que indi-que dnde quiere instalarPrey, para descargar elpaquete de software ade-cuado. Luego, siga las instruccio-nes que aparecen en pan-talla. Prximamente publi-caremos un manual deuso del programa con

diferentes variantes que en estosmomentos nos encontramos eva-luando.

OTROS PROGRAMAS DE RASTREO

Prey no es la nica aplicacindisponible para el rastreo de celula-res, existen varias opciones comoFind My iPhone. Esta aplicacin,figura 6, es para los usuarios deiPhone, Find mi iPhone (Encuentrami iPhone) tiene algunas caracters-ticas impresionantes de segui-miento para ofrecer.

Esta aplicacin le permite locali-zar su telfono en un mapa y tam-bin enviar un mensaje o reproducirun sonido durante dos minutos atodo volumen cuando el dispositivo

est en modo silencioso. Abrir unacuenta es gratis, si est utilizando eliPhone 4, iPad o iPod touch (4 generacin o posterior) que ejecutaIOS 4.2. O. La aplicacin tambinofrece opciones ms 'temibles' paralos momentos de mayor peligro, porejemplo, le permite borrar perma-nentemente de forma remota todossus datos personales del disposi-tivo. Slo recuerde bajar una copiade seguridad de sus datos peridi-camente.

Otras aplicaciones tiles son:Where's My Droid?, If Found +,Cerberus, SeekDroid,PhoneLocator Pro, etc.

Cerberus, figura 7, es una apli-cacin que permite localizar la posi-cin del telfono; iniciar una alarmaen el dispositivo, incluso si est ensilencio; borrar la memoria interna yla SD de forma remota; ocultar laaplicacin en el dispositivo; blo-quear el dispositivo con un cdigo,de forma remota; grabar audiodesde el micrfono; obtener la listade las ltimas llamadas enviadas yrecibidas; obtener informacinsobre la red y operador al que elmvil est conectado; recibir alertassi se introduce una SIM nueva.

Todo esto desde una aplicacinonline que permite desde cualquiernavegador realizar estas tareas. Siel telfono no est conectado aInternet tambin se puede controlarmediante sms (y estos mensajesson ocultos, no aparecern en laaplicacin de mensajera).

La aplicacin se puede probaruna semana de forma gratuita, yluego cuesta unos 5 dlares, pagonico, sin ms cuotas.

Es una solucin bastante buenay de hecho de las que ms me con-vencen cuando quiero utilizar laaplicacin con fines profesionales,por ejemplo, para localizar una flotade camiones (a cada conductor leentrego un celular con Cerberus).Desde nuestra web puede descar-gar una gua de instalacin y uso deesta aplicacin.

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Cmo Localizar Telfonos Celulares Robados

Figura 5

Figura 6

Figura 7


INTRODUCCIN

Ocasionalmente se puede pre-sentar una falla que aparenta ser dela fuente pero tal vez otra etapapuede inducir que la fuente presenteun efecto de falla que podra ser unareduccin gradual del voltaje del +B otal vez un consumo excesivo en lacarga horizontal, son detalles que setendr que verificar antes del diag-nostico final de fuente mala.

FUENTE EN STAND BY CONTROLADAPOR MICROCONTROLADOR

Existen diseos de fuentes queestn controlados por el microproce-sador en forma total o en forma par-cial.

Control Total: A travs de un relen la entrada de AC el cual determinael ingreso del voltaje de AC hacia la

fuente en este caso el voltaje de +Bpresentar las dos condiciones de lasiguiente manera:

Fuente en Stand By = 0V Fuente en on = 122V

CONTROL DE FUENTE CON RELEN LA ENTRADA DE AC

Puesta en marcha de la fuenteprincipal:

La fuente de alimentacin princi-pal depende directamente del estadodel rel, pues ste tendr que estarcerrado necesariamente para obtenerel voltaje de +B, figura 1. En estecaso la alimentacin de 5V del P(microprocesador) se obtendr desdeotra fuente totalmente independientea la fuente de alimentacin principal,generalmente constituida por untransformador y un regulador de 5V.

Al conectar el televisor a la lnea

de corriente alterna (AC) el P ya seencuentra alimentado por su propiafuente y tiene en ese instante 0V en elpin POWER por lo cual el transistorRELAY Drive estar en el estado decorte y, de esta manera, el rel noestar alimentado. Entonces, con elrel abierto, no hay paso de corrientealterna para la fuente principal.

Al presionar la tecla de encendidodel televisor, el microcontrolador cam-biar la tensin en el pin de salidaPOWER a 5V por lo cual la base deltransistor RELAY Drive quedar ali-mentada con 5V, lo que har que sesature, permitiendo la alimentacin dela bobina del rel, con lo cul cerrarsus contactos, permitiendo la circula-cin de corriente alterna (AC) hacia lafuente principal para que esta entre-gue finalmente el +B que serenviado hacia la carga horizontal.

FALLAS COMUNESExiste una gran variedad de fallas

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FALLAS Y REPARACIONES EN TELFONOS

LAS FUENTES DE ALIMENTACIN EN LOSTELEVISORES DE ORIGEN CHINO

Hoy en da estn circulando por el mercado latino-americano una gran variedad de televisores de ori-gen chino, ya sea con TRC o con pantalla plana deplasma o LCD. Obviamente, el tcnico recibe estosequipos con fallas y requiere informacin para rea-lizar un servicio a consciencia. En SaberElectrnica N 284 y posteriores explicamos cmoson generalmente este tipo de televisores y dimosel diseo de fuentes transistorizadas y con circui-tos integrados. En este artculo explicamos comoson otros circuitos tpicos de las fuentes de ali-mentacin de estos equipos, dando pautas para su reparacin en caso de fallas.

Por: Gua Tcnica y Servicios - www.guiatecnica.webs.com

Tec Repa - funtes 3 pag 22/3/12 13:58 Pgina 52

que se pueden produciren este tipo de fuentes,entre las cuales pode-mos destacar lassiguientes:

Bobina de Relabierta: La bobina delrel generalmente tieneuna resistencia delorden de los 100, almedirla con el multme-tro se puede verificar su estado.

Transistor Relay Drive encorto o abierto: Esta es, quiz, lafalla ms comn y como en generalse trata de transistores de dudosaprocedencia, suelen tener fallas otener funcionamientos intermitentes.

Cuando llega un equipo de estetipo a su taller, recomendamos cam-biar dicho componente, aunque eltransistor en fro funcione bien. Si noconoce la matrcula, emplee un tran-sistor similar para uso en fuentes dealimentacin.

Faltan los 12V en un extremodel rel: En este caso revise la fuentede Stand By, responsable de estaalimentacin.

Microprocesador defectuoso:En ocasiones, pese a tener alimenta-cin, este integrado no entrega los 5Ven la salida POWER cuando seacciona la tecla de encendido, en esecaso, pruebe con cambiar el micro-controlador.

FUENTE DE ALIMENTACINCON CONTROLPARCIAL

En este tipo defuentes, el control sobrela alimentacin seobtiene a travs de unallave electrnica quetiene efecto en elsecundario de la fuente,figura 2. Este efectopodra provocar que elvoltaje de +B desciendagradualmente de tal

forma que el TV no trabaje, (TV enStand By) pero la fuente siempre esten operacin.

En este caso el voltaje de +B sepuede presentar en las siguientescondiciones:

Fuente en Stand By = 10V Fuente en on = 122V Puesta en marcha de la fuente:En condiciones normales el opto-

acoplador administra una corriente decontrol cuyo valor depender del vol-taje de +B que est en funcin delconsumo de la carga horizontal, en lafigura 2, esta corriente se puede veren forma de flechas, en las cercanasde OPTO, pero sobre esta corrientede control puede predominar otra quela llamaremos corriente de modoSTAND BY que estar controlada porun transistor y por el pin POWER delmicroprocesador (en realidad es unmicrocontrolador) que en la figura 2se puede ver sobre el ajuste de poten-cimetro AVR.

Cuando el modo de STAND BY seencuentra activado, la corriente decontrol tendr un valor fijo (ya prefi-jado por el fabricante) lo que ocasio-nar que el voltaje de +B baje radical-

mente su valor. Entrelos voltajes de STANDBY en general tenemos,por ejemplo: 5V, 10V,35V, 45V, 50.

FALLAS COMUNESUna de las fallas mscomunes es, justa-mente, cuando el vol-taje de la fuente seencuentra muy por

debajo de su valor ideal. Si el tcnicode servicio no cuenta con la informa-cin respectiva, o desconoce la exis-tencia de este sistema de control par-cial, seguramente cambiar todos loscomponentes de la fuente y no solu-cionar la falla, pues sta puede estaren el sistema de control; como yaexplicamos el P tiene un control totalsobre la corriente de modo STANDBY.

Por ejemplo un efecto de fallabastante comn en TV de marcaRECCO, MIRAY, TCL, HYUNDAI,RCA, que presentan el mismo chasiscon Microjungla TCLA21V05 es quela fuente se encuentre en 10V fijos ylgicamente el TV no funciona, puesla falla radica en el sistema de control;especficamente en la MEMORIAEEPROM, la cual tiene que ser rem-plazada por una original o una previa-mente grabada grabada. Con estemismo defecto frecuente existen en elmercado otras marcas de TV, tambinde origen Chino, que presenta estetipo de control parcial.

Nota tcnica:Muchas veces esta falla es provo-

cada por el mismo usuario, general-mente por una malaoperacin del controlremoto, el cual puedehacer que la memoriapierda datos, o simple-mente por que ha blo-queado el tablero atravs de la funcinLOOCK KEY, lo quesignifica que no sepodr encender el TVdesde el panel frontaly slo desde el controlremoto.

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Las Fuentes de Alimentacin en los Televisores de Origen Chino

Figura 1

Figura 2


Si no cuenta con el controlremoto original, intente operarlodesde un control remoto universalprogramando el cdigo para un TVPHILIPS por ejemplo, con el cdigo082, con esto se podr liberar el TVdel STAND BY y acceder a funcionesbsicas.

Procedimientos bsicos de reparacin:Lo primero que debe de verificar

al conectar una fuente a la lnea decorriente alterna de 110V / 220V es lapolarizacin del sistema de control.Recordemos que esta alimentacinpuede tener un valor de 5V o 3.3V.

Posteriormente deber verificar laorden POWER (encendido) en el pinPW del microprocesador, de no tenerresultado favorable en esta prueba sedeber seguir el procedimiento deverificacin del sistema de control elcual detallamos en Saber ElectrnicaN 284. Tambin se recomienda elcambio de la memoria EEPROM, gra-bndola con el firmware correspon-diente al equipo en observacin. Sitoda esta etapa esta correcta y conti-na la falla, el siguiente punto a revi-sar es el detector de error y todo com-ponente que se relacione con lacorriente de control.

LOS CIRCIUTOS DE PROTECCINDE LAS FUENTES ENEQUIPOS DE ORIGEN CHINO

Estos circuitos monitorean el nivelde la fuente, generalmente se activancuan existe una excesiva elevacinde voltaje de +B que podra daar laetapa horizontal, inclusive la pantalla.Existen dos tipos de proteccin:

Proteccin pasivaProteccin activa

Proteccin Pasiva:Es la que usa un solo compo-

nente que tiene que ser remplazadocada vez que el nivel de la fuentesobrepase el lmite permitido. Uno delos componentes ms conocidos, querealizan este trabajo, es un diodo deavalancha que puede tener la matr-cula o cdigo R2KY y R2M, figura 3.

Cualquier diodo de avalanchapara fuentes de alimentacin sirve.Por ser un componente econmico,conviene que el tcnico siempretenga a mando varios de estos com-ponentes.

El voltaje de ruptura de este diodoest sobre los 150V a 160V, lo quesignifica que tensiones en sus extre-mos mayores a stas provocarn queel diodo conduzca para que final-mente este se ponga en corto,enviando la tensin alta a tierra, pro-tegiendo de esta forma la carga hori-zontal.

Proteccin Activa:Muchas fuentes de alimentacin

fueron diseadas con varias protec-ciones, podemos mencionar a los queestn en primario y en secundario.

Protector activo en primario. Estese encarga de bloquear la oscilacinde la fuente si se detecta un corto enla carga, la cual podra daar al regu-lador. Un incremento de nivel en lacorriente de sobre el +B (122V en lafigura 4) provocar un incremento enprimario (sobre el transistor de efectode campo); una parte de esa corrientees enviada como muestra al pinProt. del IC oscilador, lo que harque se cancele la operacin del IC

oscilador, quedando la fuente blo-queada o en estado de proteccin.Este protector slo se presenta enalgunas fuentes.

Protector activo en secundario.En la figura 5 se puede observar unsistema de proteccin de este tipo. Elprotector se activa cuando se detectaun consumo elevado de la carga hori-zontal. Cuando hay una sobrecargase enva esta informacin al micro-procesador o Microjungla, depen-diendo el diseo y la marca de TV,bloqueando la oscilacin horizontal(generalmente). Una de las razonesms frecuente de activacin de esteprotector es el fly-back en cortocir-cuito o problemas en el yugo H o enel transistor de salida horizontal.

AL incrementarse la corriente porel primario del fly-back, sobre la resis-tencia de 0,47, se activar el tran-sistor sensor de sobre corriente atravs de una corriente de base,generando una corriente que serenviada como informacin de protec-cin al sistema de control con lo cualse apagar el TV. El incremento decorriente en el primario del fly-back sepuede deber a un cortocircuito en elcomponente, a problemas en losdevanados del yugo horizontal (espi-ras en corto), defectos en algunas delas cargas auxiliares del fly-back o undesarreglo en la frecuencia horizon-tal.

Saber Electrnica

5544


Figura 5

Figura 3

Figura 4


Saber Electrnica

5555

Este dispositivo permite determinar alinstante la potencia entregada porun amplificador a una caja acstica

o parlante (bocina). Gracias a ser alimen-tado por una batera de 9V comn, elequipo es porttil y fcil de transportar.

Como se ve en el circuito elctrico,todo el sistema se encuentra dentro delcircuito integrado LM3915, quedando en

el exterior slo un pequeo nmero de compo-nentes pasivos. Dado que la impedancia delparlante sobre el que se efecta la medicininfluye sobre el resultado de la misma, se ha dis-puesto un interruptor para seleccionar la impe-dancia de la carga, pudiendo ser esta de 4 u 8ohm.

La conexin del instrumento debe ser, en loposible, sobre los bornes mismos del baffle ocaja acstica y no sobre los del amplificador,para evitar que el largo del cable y su efecto decada de tensin, no afecten la medida.

Si lo va a utilizar como vmetro, el integradopuede ser el LM3914 o LM3915, la conexin esigual, pero se recomienda usar el LM3915 ya quefunciona con escala logartmica, al igual que larespuesta de nuestros odos. No lo conecte a lasalida de una etapa de potencia.

CCIRCUITOSIRCUITOS PPRCTICOSRCTICOS

VMETRO INTEGRADO:MEDIDOR DE POTENCIA DE AUDIO

Medidor de poten-cia de audio

Circuitos - vu mas frecue 22/3/12 14:07 Pgina 55

Dos tiles e indispensables instrumentos en unmismo equipo y con muy pocos componentes.Si le agregamos lo fcil de calibrar y lo sencillo

de usar, llegamos a la conclusin que nadie puededejar pasar la oportunidad de armarse uno.

El corazn de este proyecto es un integrado dedi-cado a la instrumentacin, el ICM 7216B.Adicionalmente colocamos un pre-escaler que per-mite dividir la seal de entrada por 10, a fin de ade-cuarla a las especificaciones del proyecto.

El interruptor de entrada conmuta entre entrada deseales de continua o alterna. El otro selector colo-cado en la posicin F hace que el circuito mida fre-cuencias, mientras que situndolo en la posicin P lohace medir perodos. La alimentacin es nica de 5vy la corriente consumida no llega a los 200mA. Paraobtener la frecuencia real bastar con multiplicar lalectura por 10kHz. El sistema toma una medida cadasegundo. La resolucin es de 1Hz para frecuencias y10S para perodos. La sensibilidad de entrada es de350mVpp en onda seno y de 500mVpp en onda cua-

drada. Se considera ALTO a cualquier tensin por sobrelos 3Vdc. Se considera BAJO cualquier tensin bajo los1.8Vdc Impedancia de entrada 51 ohm.

Para ajustar este equipo basta con colocar OTRO fre-cuencmetro en los terminales del cristal y girar el cur-sor del trimmer hasta que se lea 10MHz. Mas simple, nose puede.

El capacitor de 33pF debe ser del tipo NPO (concoeficiente trmico cero) para evitar que los cambiostrmicos alteren la medicin en curso. Los displays sonestndar del color y formato que mas le plazca.Configuracin Ctodo comn. Esto quiere decir quelos nodos van hacia los resistores. Para alimentar elcircuito le recomendamos no usar el clsico 7805, elcual requiere de 2 volt de diferencia por sobre la ten-sin de salida. En su lugar puede colocar un 2940 deNational el cual con medio voltio por arriba ya trabaja.Pero este chip requiere filtrado en entrada y salida.Dada la poca cantidad de "ingredientes" es posiblearmar este sistema en un gabinete de mano como elque se usa para fabricar multmetros (tster).

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5566

CCIRCUITOSIRCUITOS PPRCTICOSRCTICOS

MEDIDOR DE FRECUENCIA YPERODO DE HASTA 100MHZ

Medidor de frecuencia yde perodo.

Circuitos - vu mas frecue 22/3/12 14:07 Pgina 56

INTRODUCCIN

Veremos en este captulo los mtodos que facilitan la resolucin de circuitos elec-trnicos. Para ello, analizaremos las dos leyes de Kirchhoff, y luego los mtodos delas mallas y de los nodos.

Precisaremos enunciar algunas definiciones, referentes a la constitucin de los cir-cuitos, que servirn para describir ciertos aspectos fundamentales. El conocimientoprevio de estas definiciones facilitar los anlisis posteriores.

COMPONENTE:Es todo elemento fsico que presenta una propiedad elctrica (capacitores, resisto-

res, generadores, inductores, etc.).

CIRCUITO:Se consigue con la interconexin de diversos componentes. Tambin se utiliza a ve-

ces el trmino "red", pero preferentemente en relacin a los circuitos ms complica-dos, y a los vinculados con la generacin y distribucin de energa elctrica.

SISTEMA:Es la combinacin organizada de partes de iguales o diferentes naturalezas que jun-

tas forman un todo unitario y complejo que tiene una finalidad determinada. Por ejem-plo, un automvil es una combinacin de estructuras y equipamiento mecnico,elctrico, electrnico, hidrulico, neumtico, etc., cuya finalidad es transportarpersonas, por va terrestre y en forma sistemtica y segura. Un circuito puede en-tonces ser o no un sistema, segn sea "el todo" o solamente una parte.

TOPOLOGA:Se denomina topologa de un circuito a la forma en que el mismo se construye y pa-

ra dar mayores definiciones, construimos la "topologa" de la figura 1.

MALLA:Es una trayectoria cerrada, tal que en su interior no queda otra trayectoria cerrada

del circuito. Son mallas las formadas por las ramas a-c-d , b-c-e, d-f-g, y e-h-f.

Las trayectorias cerradas a-b-e-d, d-e-h-g y a-b-h-g, por ejemplo, no son mallas, por-que incluyen dentro de ellas otras trayectorias cerradas.

NODO:Es el punto de unin de dos o ms ramas. Si slo se empalman dos ramas, el no-

do se denomina simple. En la figura 1, son nodos A, B, C, D, Y E. Si b'y b" se consi-deran ramas, K sera un nodo simple. Elctricamente, se consideran nodos aquellospuntos cuya tensin es de inters.

RAMA:Es un elemento o conjunto de elementos conectados en serie, con dos terminales.

Es decir, es una "lnea" que va de un nodo a otro del circuito.

Son ramas a, b, c, d, e, f, g, y h de la figura 1. Tambin podran considerarse comoramas separadas, de acuerdo a la definicin, b'y b", en lugar de definirlas como par-tes de la rama b.

Teora

Saber Electrnica

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EETTAAPPAA 11 -- LLEECCCCIINN NN 33

RESOLUCINDE CIRCUITOSConozca y aprenda a utilizar los principales teoremas ypostulados de la electrnica

Figura 1


TERMINAL:Es un nodo que se caracteriza porque puede conectrsele la excitacin o la alimen-

tacin del circuito, tomarle la seal de respuesta o conectarle el terminal de otro cir-cuito.

En muchos casos, los terminales son los nicos puntos a travs de los cuales sepuede entrar al circuito.

TRAYECTORIA:Corresponde al camino formado por varias ramas en serie. Si una trayectoria co-

mienza en un nodo y termina en otro diferente, se denomina trayectoria abierta. Si fi-naliza en el mismo nodo en que se inici, es una trayectoria cerrada.

En la fig. 20, a-b-e es una trayectoria abierta, a-b-h-g es una trayectoria cerrada.

LEYES DE KIRCHHOFF

El fsico alemn Gustav R. Kirchhoff formul, en 1857, dos leyes que descubri ex-perimentalmente.

Con la aplicacin de las leyes de Kirchhoff se pueden resolver problemas de circui-tos cuya solucin sera muy difcil aplicando nicamente las relaciones tensin-co-rriente de los distintos elementos.

El problema tpico a resolver con las leyes de Kirchhoff es entonces el de aquelloscircuitos en los que existen una o varias excitaciones y se desean conocer los valoresde todas las corrientes y cadas de tensin resultantes.

1) PRIMERA LEY DE KIRCHHOFFTambin se la llama: "ley de las corrientes". Establece que:

Esta ley establece que la suma de las corrientes que llegan a un punto de un circui-to es igual a la suma de las corrientes que salen. Para explicar esta ley, recurriremosal circuito de la figura 2.

La corriente total del circuito que entra por el punto C y sale por el D es:

IC = I1 + I2 (1)

R1 y R2 estn en paralelo y, de acuerdo a la definicin anterior, cada una de ellasconstituye una rama. La corriente total (IC = 3 A) se dividir en el nodo C en corrien-tes individuales, inversamente proporcionales a la resistencia de cada rama. En estecaso particular, como las resistencias son iguales, las corrientes tambin lo sern.

I1 = I2 = 1,5 A (2)

De todo lo visto, podemos decir que las corrientes se consideran:

Positivas las corrientes que entran al nodo, porque se suman a la cantidad de elec-tricidad que hay en ese punto (la corriente es carga por unidad de tiempo).

Negativas las que salen del nodo, porque se restan a la cantidad de electricidadexistente en el punto.

Si observamos nuevamente el punto C, podemos decir que:

+IC - I1 - I2 = 0 (3)

Leccin 3

Saber Electrnica

5588

Figura 2

En cualquier circuito, la suma algebraica de las corrientes que concurren a un nodo es igual a cero.


Teora

Esto es equivalente a la frmula 1, aunque se haya reordenado pasando trminospara igualarla a cero. Si reemplazamos por los valores de corriente del circuito, te-nemos:

+3A - 1,5A - 1,5A = 0

Aplicando un razonamiento similar, podemos verificar que la suma algebraica de lascorrientes del nodo D es tambin nula. En este caso, los signos que correspondensegn la convencin establecida son:

+I1 +I2 - IC = 0

En el circuito, I1 e I2 son entrantes e IC saliente.

Supongamos ahora que el sentido de la corriente del circuito sea el inverso al ante-rior, para lo cual deberemos invertir el generador. Analizando la figura 2, vemos quesera:

Nodo C: +I1 + I2 - IC = 0

Nodo D: +IC - I1 - I2 = 0

En ambos casos se cumple la igualdad. Deducimos entonces que:

La ley de Kirchhoff se cumple igual aunque el presunto sentido de la corriente no seael verdadero, siempre que el sentido elegido se mantenga durante toda la solucin delproblema. Una vez resuelto el circuito, se obtendrn los signos verdaderos de las co-rrientes. La figura 3 representa un nodo A de un circuito. La incgnita es la corriente Ix.Como no conocemos ni su valor absoluto ni su sentido, para poder escribir la ecuacindel nodo consideraremos que es saliente: la escribiremos entonces con signo negativo:

+I2 - I1 - I3 - Ix = 0

Reemplazando ahora los valores numricos:

+8A - 6A - 5A - Ix = 0

+8A - 11A - Ix = 0

Es decir:

- 3A - Ix = 0

Ix = -3 A

Por lo tanto, el sentido correcto es entrante.

Supongamos ahora que hubisemos elegido a priori Ix como entrante. La ecuacinsera:

Saber Electrnica

5599

Figura 3

Los amperes negativos no existen. La solucin es absurda y nos est indicando el error de suponer queIx es saliente

La suma algebraica de las corrientes del nodo c es igual a cero

No es necesario conocer a priorilos sentidos de las corrientes


+I2 - I1 - I3 + Ix = 0

+8A - 6A - 5A + Ix = 0

- 3A + Ix = 0

Ix = 3A

Deducimos que la primera ley de Kirchhoff nos confirma la correccin del sentidosupuesto. Generalizando: "para un nodo al que convergen n corrientes (algunas en-trantes y otras salientes), la primera ley de Kirchhoff se puede expresar como":

n Ii = 0 (4)i=1

Donde es el smbolo que se usa en matemtica para indicar la suma; en este ca-so, se trata de corrientes elctricas. Por ejemplo, si son 3 corrientes tendramos:

I1 + I2 + I3 = 0

Ya que n = 3 y el subndice i toma los valores 1, 2 y 3.

2) SEGUNDA LEY DE KIRCHHOFFA esta ley tambin suele denominrsela "ley de las tensiones". Establece que:

Si partimos de un punto cualquiera de un circuito y recorremos las ramas que constitu-yen una malla hasta volver nuevamente al punto de partida, debemos encontrar el mis-mo potencial que haba cuando iniciamos el recorrido. Por lo tanto, la suma de las f.e.m.que vayamos encontrando debe, obligatoriamente, ser igual a la suma de las cadas detensin en los componentes pasivos. Sea el circuito de la figura 4, se trata de una mallaque contiene generadores (E1 y E2) y elementos pasivos (R1 y R2). Comenzamos a reco-rrer la malla partiendo del punto N. En la figura 4b graficamos el potencial (en ordenadas)en funcin del recorrido. La escala del eje de abscisas no tiene ninguna dimensin. Sim-plemente indica los puntos por los que vamos pasando hasta volver a N. Suponemos queeste punto es de potencial cero cuando iniciamos el recorrido (punto N del origen del gr-fico). Calculemos primeramente la corriente del circuito. Como todos los elementos es-tn en serie, y los dos generadores estn en oposicin, ser:

Si colocamos los valores dados en la figura 4 se tiene:

Para esta expresin, hemos supuesto que se trata de dos generadores ideales, sinresistencia interna y conductores de conexin tambin ideales.

La corriente tiene el sentido indicado por la flecha de la figura 4, porque prevalece elgenerador de 24V. Partimos entonces del punto N, recorremos el circuito en el sentidode la corriente. Al pasar al punto M, hay un aumento de potencial de 24 volt debido a laf.e.m. del generador V1. Al llegar al punto S, en cambio, hay una cada de tensin de:

I . R1 = 2A . 4 = 8V

El sentido de esta cada de tensin se opone a la f.e.m. del generador de 24V, tal

Leccin 3

Saber Electrnica

6600

Figura 4a

Figura 4b

I = =R1 + R2

V1 - V2

I = =R1 + R2

V1 - V2

918V

4 + 524V - 6V

En cualquier malla de un circuito, la suma algebraica de lasfuerzas electromotrices aplicadas y las cadas de tensin enlos componentes pasivos es igual a cero.

= = 2A (5)


Teora

como se indica en la figura 4. Por lo tanto, el potencial del punto S es de 16V. Al pa-sar de S a D, hay una nueva disminucin de potencial, de 6V, debido esta vez a lapresencia del generador V2, de sentido opuesto al de V1. El potencial del punto D espor ello de 10V. Finalmente, al transitar desde D hasta N, atravesando el resistor R2,se produce otra cada de tensin:

I . R2 = 2A . 5 = 10V

Regresamos al punto N con potencial cero, tal como cuando partimos. Otra forma deescribir la ecuacin del circuito, aplicando la segunda ley de Kirchhoff, es la siguiente:

V1 - V2 - I . R1 - I . R2 = 0 (6)

Esta frmula nos permite calcular la corriente. Al despejar I, obtendremos la ecua-cin (5) que habamos utilizado.

Generalizando esta ley para un circuito cerrado (malla) de n generadores y m ele-mentos pasivos, podemos decir que se cumple que:

En el circuito de la figura 4, el sentido de la corriente se puede determinar fcilmen-te. Pero en otros casos, ms complicados, no surge tan inmediatamente, y debemossuponer un sentido arbitrariamente. Sin embargo, y al igual que en el caso de las co-rrientes (primera ley), esta eleccin ninguna dificultad representa para la aplicacinde la ley. Para comprobarlo, en la figura 5 hemos supuesto equivocadamente que lacorriente I tiene el sentido antihorario indicado.

Recordemos que las cadas de tensin llevan el signo positivo en el borne del ele-mento por el que entra la corriente. La ecuacin del circuito (6) debe escribirse aho-ra de esta forma:

V1 - V2 + I . R1 + I . R2 = 0 (8)

Despejando la corriente, obtenemos:

Comparando este resultado con el obtenido de la ecuacin (5), que proviene de la(6), en la que supusimos el sentido correcto de la corriente, vemos que se obtuvoahora el mismo valor absoluto pero con signo negativo.

La ley de Kirchhoff nos ha advertido nuevamente nuestro error.Podemos entonces afirmar definitivamente lo siguiente, que es vlido para ambas

leyes de Kirchhoff:

El sentido supuesto para la circulacin de la corriente no tiene importancia siem-pre que no se cambie durante la solucin del problema.Si el sentido supuesto es el contrario al real, se obtendr un resultado negativo alcalcular la corriente.

RESOLUCIN DE CIRCUITOS

Las leyes de Kirchhoff facilitan los clculos de circuitos -incluidas las redes elctri-cas complejas-. La atribucin de los signos algebraicos podra, sin embargo, parecerengorrosa y causante de equivocaciones. Indicaremos a continuacin una serie de pa-sos o reglas -en realidad ya hemos mencionado algunas de ellas- que permiten redu-cir al mnimo la probabilidad de cometer errores.

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6611

Figura 5

I = =R1 + R2

V2 - V1

4 + 56V - 24V

=9

- 18V= -2A (9)


1) Dibujamos un diagrama bien claro del circuito. Asignamos letras o nmeros deidentificacin a los nodos y a los componentes activos y pasivos.

2) Indicamos la corriente de cada rama del circuito. Designamos como I1, I2, I3,etc. Elegimos un sentido para cada una de ellas.

3) Marcamos la polaridad de las cadas de tensin en los elementos pasivos, re-cordemos que el signo positivo corresponde al terminal por el que entra la corrien-te y el negativo al terminal por el que sale.

4) Atribuimos signo positivo a aquellas f.e.m. que producen corrientes de igualsentido que el supuesto para la corriente de esa rama, y negativo a las que produ-cen corrientes de sentido opuesto.

5) Determinamos la cantidad de incgnitas.

6) Planteamos tantas ecuaciones independientes como incgnitas existen. Utili-zamos las dos leyes de Kirchhoff, de modo que cada ecuacin contenga un par-metro que no figure en las dems.

7) Resolvemos las ecuaciones.

8) Comprobamos las soluciones, reemplazando los valores hallados en la ecuacinde alguna malla no utilizada para resolver el problema.

A los fines prcticos, vamos a calcular las corrientes y tensiones en el circuito de lafigura 6. Para ello, seguimos los siguientes pasos:

Nombramos con letras maysculas los nodos del circuito.

Indicamos como I1, I2 e I3 las corrientes de las ramas y les atribuimos los senti-dos marcados.

Partimos de M y aplicamos la segunda ley a la malla M-V-E-S-M

+ 8V - I1 . 1 - I2 . 6 + 4V - I1 . 2 = 0

3 . I1 + 6 . I2 = 12V (18)

Partiendo de N, hacemos lo mismo con la malla N-R-E-S-N:

- 6V + I3 . 2 - I2 . 6 + 4V = 0

6 . I2 - 2 . I3 = -2V (19)

Se necesita an otra ecuacin pues las incgnitas son tres. Podra plantearse la se-gunda ley de Kirchhoff para el circuito cerrado M-V-E-R-N-S-M, pero no sera una ecua-cin independiente, es decir:

Si se combina con la (18) da la (19)Si se combina con la (19) da la (18)

Por lo tanto, no es til para resolver el problema. La ecuacin faltante la obtendre-mos aplicando la primera ley de Kirchhoff a algn nodo del circuito, el E por ejemplo:

+ I1 - I2 - I3 = 0

Es decir:

I1 = I2 + I3 (20)

Leccin 3

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6622

Figura 6


Teora

Reemplazando I1 de (20) en la (18):

3 . (I2 + I3) + 6 . I2 = 12VO sea:

9 . I2 + 3 . I3 = 12V (21)

Despejando I3 de la (19):

I3 = 3 . I2 + 1A

Que reemplazada en la (21) permite obtener:

I2 = 0,5 A

Tambin:

I3 = 2,5 A

Utilizando la frmula (20):

I1 = 3 A

- As quedara resuelto el problema. Para comprobar si la solucin es correcta, plan-tearemos la ecuacin de la trayectoria cerrada M-V-E-R-N-S-M, que no utilizamos en laresolucin:

+ 8V - I1 . 1 - I3 . 2 + 6V - I1 . 2 = 0

Introducimos ahora en esta ecuacin los valores de I1 e I3 calculados:

+ 8V - 3A . 1 - 2,5A . 2 + 6V - 3A . 2 = 0

14V - 14V = 0

Comprobamos de esta forma que las soluciones halladas son correctas.

Observemos tambin que todas las corrientes resultaron positivas, lo que indicaque los sentidos supuestos eran los correctos.

REPASANDO CONCEPTOS:

CIRCUITO ELCTRICOLa aplicacin de cargas elctricas con signo contrario a los extremos de un conductor

no es suficiente para lograr una corriente elctrica constante, pues solo se lograra lacirculacin, por un momento, de flujo de corriente elctrica, hasta que las cargas de losextremos se hayan neutralizado, tal como se muestra en la figura 7.

Para que en un conductor haya corriente elctrica, los electrones libres debern mo-verse constantemente en una misma direccin, lo que se consigue por medio de unafuente de energa para aplicar las cargas de signo contrario a los extremos del con-ductor; las cargas negativas sern atradas por las cargas positivas del otro extremo.

Por cada electrn que d la fuente al conductor por el lado negativo, existir otro enel lado positivo; entonces la corriente fluir de manera constante mientras se man-tengan aplicadas al conductor las cargas elctricas de la fuente de energa; por tan-to, se llama circuito cerrado o completo (figura 8).

Un claro ejemplo de fuentes de energa elctrica son las bateras y las pilas. Paraque haya flujo constante de corriente, el circuito deber estar cerrado o completo.

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Figura 7

Figura 8


Leccin 3

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EVALUACIONDE LOS CONTENIDOS DE LA LECCIN 3

EN UN CIRCUITO CON RESISTORES EN SERIE, LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE:Es distinta en cada componente.Es la misma en todos los puntos.Disminuye a medida que circula por cada resistor.

EN UN CIRCUITO PARALELO:Las tensiones parciales son distintas a la tensin total.La suma de tensiones es igual a la tensin total.Las tensiones parciales son iguales a la tensin total.

EN UN CIRCUITO SERIE, LA SUMA DE LAS TENSIONES PARCIALES:Son iguales a cero.Es igual a la tensin total.Es distinta a la tensin total.

INDICAR EL VALOR DE LA TENSIN TOTAL DE LA FIGURA 1:3,0 Volt.1,5 Volt.4,5 Volt.

EN TODO CIRCUITO, LA SUMA ALGEBRAICA DE LAS CORRIENTES QUECONCURREN A UN NODO ES:Es igual a la corriente total.Es igual a cero.Es mxima.

QUE TENSIN DEBEMOS APLICAR PARA QUE CIRCULE UNA CORRIENTEDE 0,5A EN UN RESISTOR DE 200 OHM?50 Volt.100 Volt.400 Volt.

CALCULAR LA RESISTENCIA TOTAL DE CIRCUITO DE LA FIGURA 2:20 ohm.8 ohm.24 ohm.

EN EL CIRCUITO ANTERIOR, CUNTO VALE LA TENSIN EN LOS EXTREMOS DE R1?5 Volt.60 Volt.6 Volt

CUL ES LA POTENCIA DE UN SOLDADOR QUE CONECTADO A 220V, CONSUME 0,15A?1466W.330W.33W.

UNA LAMPARA CUYA R=40 ohm, LA CONECTAMOS A 12 VOLT, QU POTENCIA DISIPA?3,6W.4,8W.12W.

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Figura 2

Figura 1


EL EFECTO MAGNETICO

Un profesor dinamarqus de la escuela secundaria, llamado Hans Christian Oersted,observ que colocando una aguja imantada cerca de un alambre conductor, cuando seestableca la corriente en el conductor, la aguja se desplazaba hacia una posicin per-pendicular al alambre, como se muestra en la figura 1. Como seguramente sabrn loslectores, las agujas imantadas procuran adoptar una posicin determinada segn elcampo magntico terrestre, dando origen a la brjula (figura 2).

El movimiento de la aguja imantada slo revelaba que las corrientes elctricas produ-cen campos magnticos y tambin facilitaba el establecimiento exacto de la orientacinde este campo, o sea su modo de accin. Como en el caso de los campos elctricos,podemos representar los campos magnticos por lneas de fuerza. En un imn, comose muestra en la figura 3, esas lneas salen del polo norte (N) y llegan al polo sur (S).

Para la corriente elctrica que fluye en el conductor, verificamos que las lneas de fuer-za lo rodean, tal como muestra la figura 4. Representando con una flecha la corrienteque fluye del positivo hacia el negativo, tenemos una regla que permite determinar c-mo se manifiesta el campo. Con la flecha entrando en la hoja (corriente entrando) las l-neas son concntricas, con orientacin en el sentido horario (sentido de las agujas del

Teora

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MAGNETISMO EINDUCTANCIAEfectos de la corriente; las ondas y seales.

Figura 1

Figura 2

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Figura 3

Figura 4


reloj). Para la corriente saliente, las lneas se orientan en el sentido antihorario (figura5). El hecho importante es que disponiendo conductores recorridos por corrientes de for-mas determinadas, podemos obtener campos magnticos muy fuertes, tiles en la cons-truccin de diversos dispositivos.

CAMPO ELCTRICO Y CAMPO MAGNTICO

Si tenemos una carga elctrica, alrededor de esta carga existe un campo elctrico cu-yas lneas de fuerza se orientan como muestra la figura 6.

Una carga elctrica en reposo (detenida) posee slo campo elctrico. sin embargo, sise pone en movimiento

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Club Saber Electrónica Nro. 88. Curso Superior de Electrónica