Fundamentos Esenciales de Electricidad, Electrónica y Metrología Industrial

Conceptos Fundamentales de Electricidad y Electrónica

Esta sección define los términos esenciales para comprender el flujo de energía y las propiedades de los materiales eléctricos.

Conductividad

Es el grado de capacidad que tiene un material para conducir corriente a través de él. Este depende directamente de la cantidad de electrones de valencia.

Conductores

Permiten el flujo de corriente con mucha facilidad, ya que poseen pocos electrones de valencia.

Semiconductores

Materiales que pueden funcionar como conductores o aislantes. Poseen típicamente 4 electrones de valencia.

Aislantes

No permiten el flujo de corriente a través de ellos con facilidad, debido a que tienen muchos electrones de valencia.

Corriente Eléctrica

Es el flujo de electrones que pasan a través de un material.

Corriente (Intensidad)

Es la cantidad de electrones que pasan por un punto determinado en un tiempo específico. Unidad de medida (U.d.m.): Amper (A).

Tensión (Voltaje)

Es la diferencia de potencial que existe entre dos puntos de un circuito. U.d.m.: Volt (V).

Resistencia

Es la oposición que tiene un material a que fluya la corriente a través de él. U.d.m.: Ohm (Ω).

Ley de Ohm

Establece que la intensidad es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia.

Efecto Joule

Es el fenómeno que se produce cuando una corriente pasa a través de un material, y parte de su energía eléctrica se disipa al ambiente en forma de calor.

Funcionamiento del Circuito Integrado (CI) 555

Definiciones de los pines y modos de operación del temporizador 555.

Pines del Circuito Integrado

1. Masa (GND)

   Se conecta al terminal negativo de la fuente para cerrar el circuito.

2. Disparo (Trigger)

   Tiene dos funcionamientos principales:

   • Activar el modo astable cuando se conecta directamente al pin 6.
   • Funcionar como disparador, en modo monoestable, cuando recibe un voltaje de 1/3 de Vcc o menor.

3. Salida (Output)

   Muestra la función del circuito integrado y puede tener tres niveles de voltaje.

4. Reset

   Sirve para reiniciar el circuito.

5. Controlador de Voltaje (Control Voltage)

   Cuando no se utiliza, se le debe conectar un capacitor de 0.01 nF para estabilizar el voltaje de referencia.

6. Umbral (Threshold)

   Permite que la salida llegue a un nivel bajo cuando se lo conecta con el pin 2.

7. Descarga (Discharge)

   Sirve para descargar y poder medir el capacitor externo que utiliza el circuito integrado.

8. Vcc (Alimentación Positiva)

   En este pin se conecta el terminal positivo de la fuente de alimentación.

Modos de Operación

Modo Astable

Se activa cuando los pines 2 y 6 se conectan directamente, produciendo en la salida una onda de voltaje de forma cuadrada o rectangular. Esta onda se mantiene en un nivel alto durante un tiempo T1, y después cambia a un nivel bajo durante un tiempo T2. El proceso se repite de forma cíclica.

Modo Monoestable

Inicia su funcionamiento cuando en el pin 2 se produce un voltaje de 1/3 de Vcc o menor, generando en la salida un nivel alto durante un tiempo T1, que luego vuelve finalmente a cero voltios.

Conceptos de Mecánica y Metrología

La Rosca y sus Elementos

La Rosca consiste en transformar un movimiento de rotación en uno lineal.

1. Paso

   Define la distancia entre filete y filete (medida en mm) o la cantidad de filetes por pulgada (").

2. Forma del Filete

   Puede ser triangular, cuadrada, dientes de sierra, redonda o trapecial.

3. Entrada

   Es donde comienza el espiral de la rosca. Mientras más entradas tenga, mayor será el avance por vuelta.

4. Diámetros

   Se clasifican en: exterior, medio e interior.

5. Sentido

   • Rosca Derecha: Avanza en sentido horario.
   • Rosca Izquierda: Avanza en sentido antihorario.

6. Posición

   Puede ser roscado externo o interno.

Tipos de Rosca

Rosca Métrica

Filete con forma de triángulo equilátero, con vértice truncado y la base redondeada (medida en mm). El paso se mide en milímetros.

Rosca Whitworth

Filete con forma de triángulo isósceles con la punta y base redondeadas (medida en pulgadas "). El paso se mide en pulgadas.

Herramientas de Corte: Mechas (Brocas)

La Mecha es una herramienta de corte que trabaja a altas velocidades, desbastando el material.

Cuidados Esenciales

• Mantener la temperatura de la mecha estable utilizando aceite refrigerante.
• No perforar diámetros grandes de una sola pasada; el proceso debe realizarse gradualmente.

Metrología: Apreciación

La Apreciación se define como la menor medida que se puede tomar con un instrumento de medición.

Valores Comunes de Apreciación

• Decimal: 0.1 mm
• Vigesimal: 0.05 mm
• Quincuagesimal: 0.02 mm
• Micrómetro: 0.01 mm
• Calibre en pulgada fraccionaria: 1/128”