Apuntes, resúmenes, trabajos, exámenes y problemas de Electrónica

Conceptos Fundamentales en Sistemas de Instrumentación y Electrónica

Sistemas de Instrumentación (SI)

• Proceso de un SI

  Consiste en el desarrollo de procedimientos que permiten obtener la señal de salida para cualquier señal de entrada siguiendo un método unificado.

• Misión del Elemento Sensor de un SI de Medida

  Un sensor es un dispositivo que, a partir de una magnitud física (m), nos proporciona una magnitud eléctrica (s), tal que s = f(m).

Componentes y Dispositivos Electrónicos

• Resolución de un Instrumento de Medida

  Es el incremento mínimo de la entrada para que haya un cambio perceptible en la salida.

• Potenciómetro

  El parámetro eléctrico que varía es la resistencia, y la magnitud que se puede medir es la posición, distancia o desplazamiento.

Principales Medios de Transmisión de Señales en Cableado de Datos

• Pares metálicos (con y sin apantallamiento)
• Cable coaxial
• Fibra óptica
• Ondas electromagnéticas

Tipos y Uso de Cables en Sistemas PLC

• Cables de datos
• Cables de potencia

Sección Mínima de Conductores de Potencia

• 1.5 mm²: Circuito de alumbrado
• 2.5 mm²: Circuito de alimentación general
• 4 mm²: Circuito de alimentación para lavadora y calentador eléctrico
• 6 mm²: Circuito de alimentación para cocina
• 6 mm²: Circuito de alimentación para aparatos de calefacción y aire acondicionado

Ventajas del Uso de Controladores Lógicos Programables (PLC)

• Control más preciso
• Mayor rapidez de respuesta
• Flexibilidad en el control de procesos complejos
• Facilidad de programación
• Seguridad mejorada en

Sistemas de Suministro de Energía Eléctrica

Estación de salida: Un transformador eleva el voltaje reduciendo las pérdidas en la red.

Subestaciones: Se envía la corriente hasta transformadores próximos al lugar de consumo.

Transformadores finales: Convierten la corriente de media tensión en baja (380V y 220V).

Tipos de Voltajes Según el Uso de la Energía Eléctrica

220V para las viviendas y 220V y 380V en instalaciones industriales.

Instalación de Agua Caliente

Sistema de Suministro

• Contador: Control de consumo.
• Calentador y caldera: Calientan agua con electricidad o gas.
• Conducciones o cañerías: Conducen el agua hasta los puntos de uso del circuito.
  • Cobre (suministro)
  • PVC (desagüe)
• Llaves de paso: Controlan el agua que circula por las conducciones.

Componentes Electrónicos Fundamentales

Semiconductores

• Semiconductor Intrínseco

  Son aislantes en condiciones normales, pero una elevación de temperatura energiza los electrones lo suficiente para que pasen a la conducción. Tanto los electrones como los huecos se pueden desplazar a través del cristal mediante la acción de campos eléctricos exteriores, dando lugar a una conductividad debida a los propios electrones del semiconductor.

• Dopaje de Semiconductor Intrínseco

  Una forma de excitar la conductividad eléctrica de un semiconductor consiste en añadirle impurezas; así se consigue el dopaje.

Diodos

• Diodo Inversamente y Directamente Polarizado

  Una unión p-n está polarizada directamente cuando se le aplica un potencial negativo a la zona

Circuito eléctrico

Un circuito eléctrico es un recorrido por el cual circulan los electrones. Tiene un generador que proporciona energía, elementos de control y elementos de recepción o receptores, unidos mediante hilos.

Corriente eléctrica

Corriente eléctrica es la circulación, de forma continua, de electrones o carga eléctrica por un circuito.

Voltaje o diferencia de potencial

Voltaje o diferencia de potencial: la cantidad de energía que una pila o batería (generador) es capaz de suministrar a cada electrón viene dada por su voltaje (V) o tensión y se mide en voltios (V). Para medir el voltaje se utiliza el voltímetro. Los cables que salen del voltímetro se conectan en paralelo. Los términos voltaje y tensión tienen el mismo significado:... Continuar leyendo "Conceptos esenciales de circuitos eléctricos: corriente, voltaje, resistencia y potencia" »

Comunicación

La comunicación se define como la transmisión de información de un lugar a otro. En términos tecnológicos, es el proceso de enviar un mensaje desde un sistema emisor hasta un sistema receptor a través de un canal de comunicación.

Canal de Comunicación

El canal de comunicación es el medio por el cual se transmite la información. La transmisión se realiza mediante perturbaciones del medio (conocidas como señales) que son originadas por el emisor y llegan hasta el receptor.

Elementos Clave del Canal de Comunicación

• Medio de transmisión: Puede ser alámbrico o inalámbrico.
• Señales propias del canal: Características intrínsecas de las señales.
• Velocidad de transmisión: La rapidez con la que se envía la información.
• Ancho

Fundamentos del Sonido y Magnitudes Acústicas

El sonido es una sensación percibida por el oído, generada por el movimiento vibratorio transmitido a través del aire.

• Velocidad: Aproximadamente 340 m/s en el aire.
• Frecuencia: Número de ciclos por segundo, medido en Hertz (Hz).

Magnitudes Acústicas

• Valor Eficaz: Es el valor que se mide con un polímetro en corriente alterna.
• Presión Sonora: Se mide en Pascales (Pa). El umbral de audición es de aproximadamente 20 micropascales (µPa).

Acústica Fisiológica y Percepción Sonora

• Tono: Se refiere a la frecuencia del sonido. El rango audible humano va de 20 Hz a 20 KHz.
• Timbre: Al reproducir un sonido, no se trata de una frecuencia pura, sino que incluye armónicos. Esto permite distinguir un sonido

Conceptos Esenciales en Electrónica Solar Fotovoltaica

1. ¿Qué es una Célula Calibrada?

Una célula calibrada es un instrumento de medida electrónico de precisión que permite medir la irradiancia del sol en miliamperios (mA). Este dispositivo se acompaña de tablas que relacionan los valores de corriente (mA) con la irradiancia en vatios por metro cuadrado (W/m²).

Ejemplos de correlación:

• 1000 W/m² - 267 mA
• 123 W/m² - 33 mA

2. Instalación Solar Fotovoltaica Autónoma: Esquema, Elementos y Funciones

Una instalación solar fotovoltaica autónoma es un sistema independiente de la red eléctrica, diseñado para generar y almacenar energía. Sus componentes principales y sus funciones son:

• Generador (Paneles Solares): Transforman la irradiación

Fuente de Alimentación

Una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la corriente alterna (CA) de la red eléctrica en corriente continua (CC) que necesitan los componentes electrónicos de un equipo. A continuación, se describen las etapas típicas de una fuente de alimentación conmutada:

• Filtro EMC (Compatibilidad Electromagnética): Su función es evitar que las interferencias generadas por la fuente de alimentación se propaguen a la red eléctrica. Su uso es opcional, pero recomendable para cumplir con las normativas de compatibilidad electromagnética.
• Troceador: Está compuesto por transistores que conmutan (conducen y cortan) a alta velocidad. Esto genera pulsos de alta amplitud que son los principales causantes de las