64 Guía digital Tecnologias 4ESO

Tecnología 4

ESO

Serie Polea Biblioteca del profesorado GUÍA Y RECURSOS La Guía de Tecnología para 4.º de ESO es una obra colectiva concebida, diseñada y creada en el departamento de Ediciones Educativas de Santillana, dirigido por Enric Juan Redal. En su realización han intervenido: Manuel Armada Jesús Diéguez Nanclares Francisco Gallego Campos José G. López de Guereñu Diego Gallardo Maximiano Tomás López Soriano Jorge López Werner Alberto Peña Pérez Juan Pérez Malagón Gabriel Prieto Renieblas M.ª Jesús Tardáguila Laso César Vallejo Martín-Albo ASESORES TÉCNICOS Y CIENTÍFICOS José G. López de Guereñu M.ª Isabel Ortiz Gandía Alberto Peña Pérez Tomás López Soriano EDICIÓN David Sánchez Gómez Maribel Siles González DIRECCIÓN DEL PROYECTO Rocío Pichardo Gómez

Santillana 164934 _ 0001-0022.indd 1

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Presentación

El porqué de... El significado del nombre Un nombre es algo más que un conjunto de palabras. Es una idea, un concepto. La Casa del Saber es un nombre que habla del trabajo educativo y de un proyecto editorial. Es un nombre que expresa unas intenciones previas de acogida, seguridad y confianza. Que plantea unos objetivos de aprendizaje bien construido. Es una metáfora de la casa del saber por excelencia, la escuela, el lugar donde los alumnos y alumnas crecen y aprenden. La Casa del Saber nace como un proyecto con vocación de apoyo a los alumnos y alumnas, de contribución al éxito escolar, de servicio al profesorado.

Las claves de nuestro proyecto editorial FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA. La Casa del Saber nació de la reflexión y se diseñó cuidadosamente. Sus planos fueron los fundamentos teóricos de las programaciones de los materiales, de la secuencia de contenidos de cada área, de la selección de los complementos didácticos, de las propuestas de evaluación. En estos planos se especificaron las justificaciones psicopedagógicas y científicas que constituyen los cimientos teóricos de la casa. LOS PILARES COMUNES A TODOS LOS MATERIALES. Todos los componentes del proyecto La Casa del Saber comparten la atención por los valores (solidaridad, tolerancia, espíritu emprendedor), las tecnologías de la información y comunicación, y las competencias básicas (lingüística; matemática; conocimiento e interacción con el mundo físico; tratamiento de información y competencia digital; competencia social y ciudadana; cultural y artística; aprender a aprender; autonomía e iniciativa personal). DIVERSIDAD: UN ESPACIO PARA TODOS. Queríamos una Casa del Saber abierta a todos. Un espacio en el que todos tuvieran cabida. Un lugar en el que todos encontraran recursos para aprender, crecer, desarrollarse. Recursos para aprender más o reforzar los conocimientos, para comprender mejor y aplicar lo estudiado, para explorar nuevas posibilidades. Y recursos para acoger a los recién llegados que aún no dominan nuestra lengua.

Ahora la Casa es una realidad. En su diseño y construcción participaron profesores, diseñadores, psicopedagogos, editores, ilustradores, fotógrafos, infografistas, maquetistas e informáticos. Está casi terminada. Pero falta lo fundamental: sus habitantes. Los que aportarán su experiencia, su trabajo, su esfuerzo, para llenar de Saber cada estancia, de ilusión cada pared y de vida cada rincón. Queda el paso más importante de todos. El de convertir nuestro proyecto en el suyo. El de extender la mano y, juntos, trabajar por el triunfo de sus alumnos y alumnas. Adelante, este es vuestro proyecto. Es vuestra casa. Es la casa de todos.

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En qué se concreta el proyecto Cuatro principios básicos han inspirado el contenido, la orientación y la estructura de La Casa del Saber: la adecuación al nuevo marco legislativo (la LOE), mejorar la comprensión de los alumnos, prepararles para la sociedad de la información y aportar una gran diversidad de materiales para facilitar la labor del profesorado.

LOS NUEVOS LIBROS PARA LOS ALUMNOS Y ALUMNAS Y

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Libros con ilustraciones inteligibles para los alumnos y alumnas, que no se limitan a confirmar lo redactado. Ilustraciones que son instrumentos de gran potencia para desarrollar capacidades como la observación, el análisis, la relación, el planteamiento de interrogantes, la expresión oral...

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Libros con un cuidado especial del texto: lenguaje claro y sencillo, vocabulario acorde con el nivel de los alumnos y una tipografía especialmente seleccionada para mejorar la comprensión.

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Libros con actividades coherentes con los objetivos, graduadas por su dificultad, orientadas a que los alumnos desarrollen hábitos y destrezas, elaboren y construyan significados, contextualicen y generalicen lo aprendido.

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En La Casa del Saber hemos dado importancia a la elegancia de los libros, su formato, su diseño, la belleza de la imágenes, la textura del papel. Todo ello para dar sensación de trabajo bien hecho, y para transmitir la importancia de la educación y la cultura.

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GUÍAS CON GRAN CANTIDAD DE RECURSOS PARA EL TRABAJO EN EL AULA

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Guiones didácticos asociados a las unidades de los libros: con programaciones de aula que contienen los objetivos, contenidos, competencias que se trabajan en cada unidad 4 y criterios de evaluación; sugerencias didácticas y soluciones de las actividades.

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Propuestas para trabajar la diversidad: fichas de ampliación y refuerzo, recursos para las adaptaciones curriculares. Recursos complementarios: bancos de datos, fichas de trabajo práctico, sugerencias de lectura... Cientos de propuestas para facilitar la labor docente.

UN COMPLETO MATERIAL DE APOYO DIGITAL Recursos multimedia para el trabajo en el aula. Un CD con recursos multimedia para cada una de las unidades relacionadas con las nuevas tecnologías: el profesorado podrá utilizarlas para presentar el tema de una forma más dinámica, mostrando esquemas, vídeos o proyectando animaciones. Guía en formato pdf. Para facilitar la distribución de documentos entre los alumnos y alumnas sin necesidad de utilizar la fotocopiadora, o para consultarlos en el ordenador.

Programaciones de aula Documentos administrativos

TECNOLOGÍA 4.o ESO

Otros recursos del CD. Programaciones de aula, documentos administrativos, etc.

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La adecuación a la LOE: asegurar las competencias básicas 1. PRINCIPIOS DEL CURRÍCULO DE LA EDUCACIÓN SECUNDARIA OBLIGATORIA La Educación Secundaria Obligatoria pretende asegurar una formación común a todo el alumnado dentro del sistema educativo español. Su finalidad es lograr que los alumnos y las alumnas adquieran los elementos básicos de la cultura; desarrollar y consolidar en ellos hábitos de estudio y de trabajo; prepararles para su incorporación a estudios posteriores y para su inserción laboral; y formarles para el ejercicio de sus derechos y obligaciones como ciudadanos.

2. OBJETIVOS DE LA ETAPA La Educación Secundaria Obligatoria debe contribuir a desarrollar en los alumnos y las alumnas capacidades que les permitan: a) Asumir responsablemente sus deberes, conocer y ejercer sus derechos en el respeto a los demás, practicar la tolerancia, la cooperación y la solidaridad entre las personas y grupos, ejercitarse en el diálogo afianzando los derechos humanos como valores comunes de una sociedad plural y prepararse para el ejercicio de la ciudadanía democrática. b) Desarrollar y consolidar hábitos de disciplina, estudio y trabajo individual y en equipo como condición necesaria para una realización eficaz de las tareas del aprendizaje y como medio de desarrollo personal. c) Valorar y respetar la diferencia de sexos y la igualdad de derechos y oportunidades entre ellos. Rechazar los estereotipos que supongan discriminación entre hombres y mujeres. d) Fortalecer sus capacidades afectivas en todos los ámbitos de la personalidad y en sus relaciones con los demás, así como rechazar la violencia, los prejuicios de cualquier tipo, los comportamientos sexistas y resolver pacíficamente los conflictos. e) Desarrollar destrezas básicas en la utilización de las fuentes de información para, con sentido crítico, adquirir nuevos conocimientos. Adquirir una preparación básica en el campo de las tecnologías, especialmente las de la información y la comunicación. f) Concebir el conocimiento científico como un saber integrado, que se estructura en distintas disciplinas, así como conocer y aplicar los métodos para identificar los problemas en los diversos campos del conocimiento y de la experiencia. g) Desarrollar el espíritu emprendedor y la confianza en sí mismos, la participación, el sentido crítico, la iniciativa personal y la capacidad para aprender a aprender, planificar, tomar decisiones y asumir responsabilidades. h) Comprender y expresar con corrección, oralmente y por escrito, en la lengua castellana y, si la hubiere, en la lengua cooficial de la Comunidad, textos y mensajes complejos, e iniciarse en el conocimiento, la lectura y el estudio de la literatura. i) Comprender y expresarse en una o más lenguas extranjeras de manera apropiada. j) Conocer, valorar y respetar los aspectos básicos de la cultura y la historia propias y de los demás, así como el patrimonio artístico y cultural.

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k) Conocer y aceptar el funcionamiento del propio cuerpo y el de los otros, respetar las diferencias, afianzar los hábitos de cuidado y salud corporales e incorporar la educación física y la práctica del deporte para favorecer el desarrollo personal y social. Conocer y valorar la dimensión humana de la sexualidad en toda su diversidad. Valorar críticamente los hábitos sociales relacionados con la salud, el consumo, el cuidado de los seres vivos y el medio ambiente, contribuyendo a su conservación y mejora. l)

Apreciar la creación artística y comprender el lenguaje de las distintas manifestaciones artísticas, utilizando diversos medios de expresión y representación.

3. LAS COMPETENCIAS BÁSICAS COMO NOVEDAD CURRICULAR La nueva ley de educación (LOE) presenta una novedad de especial relevancia: la definición de las competencias básicas que se deben alcanzar al finalizar la Educación Secundaria Obligatoria. Esas competencias permiten identificar aquellos aprendizajes que se consideran imprescindibles desde un planteamiento integrador y orientado a la aplicación de los saberes adquiridos. Su logro deberá capacitar a los alumnos y las alumnas para su realización personal, el ejercicio de la ciudadanía activa, la incorporación a la vida adulta y el desarrollo de un aprendizaje permanente a lo largo de la vida. El concepto de competencia básica ha recorrido un largo camino hasta llegar al sistema educativo. En 1995, la Comisión Europea trató por primera vez las competencias básicas o clave en su Libro Blanco sobre la educación y la formación. Y desde ese año, diferentes grupos de expertos de la Unión Europea trabajaron para identificar y definir las competencias, analizar la mejor manera de integrarlas en el currículum y determinar cómo desarrollarlas e incrementarlas a lo largo de la vida en un proceso de aprendizaje continuo. Entre los trabajos más relevantes en el campo de las competencias cabe citar tres: el proyecto de la OCDE Definición y selección de competencias (DeSeCo), que estableció cuáles debían ser las competencias clave para una vida próspera y el buen funcionamiento de la sociedad; la iniciativa ASEM, que estudió las competencias esenciales en el contexto del aprendizaje a lo largo de la vida y la integración entre las capacidades y los objetivos sociales de un individuo; y el informe EURYDICE, que mostró un gran interés por competencias consideradas vitales para una participación exitosa en la sociedad. También en el marco de los estudios internacionales dirigidos a evaluar el rendimiento del alumnado y la eficiencia de los sistemas educativos se pone el acento en las competencias. Así, el proyecto PISA enfatiza la importancia de la adquisición de competencias para consolidar el aprendizaje. Y el proyecto TUNING, cuyo fin es armonizar el sistema universitario en el entorno de la UE, declara que la educación deberá centrarse en la adquisición de competencias.

4. EL CONCEPTO DE COMPETENCIA BÁSICA Se entiende por competencia la capacidad de poner en práctica de forma integrada, en contextos y situaciones diferentes, los conocimientos, las habilidades y las actitudes personales adquiridos. Las competencias tienen tres componentes: un saber (un contenido), un saber hacer (un procedimiento, una habilidad, una destreza…) y un saber ser o saber estar (una actitud determinada). Las competencias básicas o clave tienen las características siguientes: • Promueven el desarrollo de capacidades más que la asimilación de contenidos, aunque estos siempre están presentes a la hora de concretarse los aprendizajes. • Tienen en cuenta el carácter aplicativo de los aprendizajes, ya que se entiende que una persona «competente» es aquella capaz de resolver los problemas propios de su ámbito de actuación. • Se basan en su carácter dinámico, puesto que se desarrollan de manera progresiva y pueden ser adquiridas en situaciones e instituciones formativas diferentes. • Tienen un carácter interdisciplinar y transversal, puesto que integran aprendizajes procedentes de distintas disciplinas.

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• Son un punto de encuentro entre la calidad y la equidad, por cuanto que pretenden garantizar una educación que dé respuesta a las necesidades reales de nuestra época (calidad) y que sirva de base común a todos los ciudadanos y ciudadanas (equidad). Las competencias clave o básicas, es decir, aquellos conocimientos, destrezas y actitudes que todos los individuos necesitan para su desarrollo personal y su adecuada inserción en la sociedad y en el mundo laboral, deberían haber sido desarrolladas al acabar la enseñanza obligatoria y servir de base para un aprendizaje a lo largo de la vida.

5. LAS COMPETENCIAS BÁSICAS EN EL CURRÍCULO DE SECUNDARIA La inclusión de las competencias básicas en el currículo tiene tres finalidades: • Integrar los diferentes aprendizajes, tanto los formales (correspondientes a las diferentes áreas del currículo) como los informales. • Hacer que los estudiantes pongan sus aprendizajes en relación con distintos tipos de contenidos y los utilicen de manera efectiva en diferentes situaciones y contextos. • Orientar la enseñanza, al permitir identificar los contenidos y los criterios de evaluación imprescindibles, e inspirar las decisiones relativas al proceso de enseñanza y de aprendizaje. Aunque las áreas y materias del currículo contribuyen a la adquisición de las competencias básicas, no hay una relación unívoca entre la enseñanza de determinadas áreas o materias y el desarrollo de ciertas competencias. Cada área contribuye al desarrollo de diferentes competencias y, a su vez, cada competencia se alcanza a través del trabajo en varias áreas o materias.

6. LAS OCHO COMPETENCIAS BÁSICAS La LOE define ocho competencias básicas que se consideran necesarias para todas las personas en la sociedad del conocimiento y que se deben trabajar en todas las materias del currículo: Competencia en comunicación lingüística

Se refiere a la utilización del lenguaje como instrumento de comunicación oral y escrita.

Competencia matemática

Consiste en la habilidad para utilizar y relacionar los números, sus operaciones básicas, los símbolos y las formas de razonamiento matemático.

Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico

Es la habilidad para interactuar con el mundo físico, tanto en sus aspectos naturales como en los generados por la acción humana. También se relaciona con el uso del método científico.

Tratamiento de la información y competencia digital

Comprende las habilidades para buscar, obtener, procesar y comunicar información, y la utilización de las nuevas tecnologías para esta labor.

Competencia social y ciudadana

Hace posible comprender la realidad social en que se vive, cooperar, convivir y ejercer la ciudadanía democrática en una sociedad plural, así como participar en su mejora.

Competencia cultural y artística

Supone comprender, apreciar y valorar críticamente diferentes manifestaciones culturales y artísticas.

Competencia para aprender a aprender

Implica disponer de habilidades para iniciarse en el aprendizaje y ser capaz de continuar aprendiendo de manera cada vez más eficaz y autónoma, de acuerdo con los propios objetivos y necesidades.

Autonomía e iniciativa personal

Supone ser capaz de imaginar, emprender, desarrollar y evaluar acciones o proyectos individuales o colectivos con creatividad, confianza, responsabilidad y sentido crítico.

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Las competencias son interdependientes, de modo que algunos elementos de ellas se entrecruzan o abordan perspectivas complementarias. Además, el desarrollo y la utilización de cada una requiere a su vez de las demás. En algunos casos, esta relación es especialmente intensa. Por ejemplo, algunos elementos esenciales de las competencias en comunicación lingüística, aprender a aprender o tratamiento de la información y competencia digital están estrechamente relacionados entre sí y juntos forman la base para el desarrollo y utilización del resto de las competencias. De la misma manera, la resolución de problemas, la actitud crítica, la gestión de las emociones, la iniciativa creativa o la toma de decisiones con evaluación del riesgo involucran diversas competencias.

7. LAS TECNOLOGÍAS EN LA LOE A lo largo del último siglo, la tecnología ha ido adquiriendo una importancia progresiva en la vida de las personas y en el funcionamiento de la sociedad. Entendida como el conjunto de actividades y conocimientos científicos y técnicos empleados por el ser humano para la construcción o elaboración de objetos, sistemas o entornos, con el objetivo de resolver problemas y satisfacer necesidades, individuales o colectivas. La formación de los ciudadanos requiere actualmente una atención específica a la adquisición de los conocimientos necesarios para tomar decisiones sobre el uso de objetos y procesos tecnológicos, resolver problemas relacionados con ellos y, en definitiva, para utilizar los distintos materiales, procesos y objetos tecnológicos para aumentar la capacidad de actuar sobre el entorno y para mejorar la calidad de vida. Junto a ello, la necesidad de dar coherencia y completar los aprendizajes asociados al uso de tecnologías de la información y la comunicación, aconseja un tratamiento integrado en esta materia de estas tecnologías, instrumento en este momento esencial en la formación de los ciudadanos. La distribución por cursos y contenidos se establece de la siguiente forma: Cursos primero a tercero Bloque 1. Proceso de resolución de problemas tecnológicos Boque 2. Hardware y sistemas operativos Boque 3. Materiales de uso técnico Bloque 4. Técnicas de expresión y comunicación Bloque 5. Estructuras Bloque 6. Mecanismos Bloque 7. Electricidad Bloque 8. Tecnologías de la comunicación. Internet Cuarto curso Bloque 1. Instalaciones en viviendas Boque 2. Electrónica Boque 3. Tecnologías de la comunicación Bloque 4. Control y robótica Bloque 5. Neumática e hidráulica Bloque 6. Tecnología y sociedad Los contenidos de esta materia integrados en los diferentes bloques no pueden entenderse separadamente, por lo que esta organización no supone una forma de abordar los contenidos en el aula, sino una estructura que ayuda a la comprensión del conjunto de conocimientos que se pretende a lo largo de la etapa.

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Esquema de la unidad del libro del

Esquema de la unidad

Doble página como introducción a la unidad Número y título de la unidad. Plan de trabajo. Describe el trabajo que se desarrolla en la unidad, destacando los puntos en los que debe centrarse el aprendizaje. Pie de fotografía. Explicación de la fotografía con preguntas relacionadas con algún aspecto de esta.

1

El ordenador y las redes informáticas

Para empezar, observa y responde El ordenador y las redes informáticas han transformado la sociedad completamente en pocas décadas. El ritmo al que han aumentado las prestaciones y ha disminuido el tamaño nos permite ahora disfrutar de Internet en nuestro bolsillo, gracias al uso de terminales móviles, agendas o videoconsolas con conectividad Bluetooth o wifi, por ejemplo.

1

PLAN DE TRABAJO

Texto de introducción. Un texto que nos ayudará a descubrir los contenidos desarrollados en la unidad.

ACTIVIDAD: memorias de todos los colores

Teléfonos, reproductores mp3, videoconsolas, agendas electrónicas, cámaras de fotos, videocámaras… Cada vez hay más aparatos que alojan en su interior memorias removibles (las que pueden extraerse fácilmente). Desgraciadamente hay demasiados tipos (y tamaños). Por eso muchas veces no podemos usar en el teléfono la memoria empleada por nuestra cámara de fotos.

En esta unidad…

r Aprenderás los conceptos básicos relacionados con el funcionamiento de un ordenador. r Sabrás cómo se pueden obtener datos empleando un ordenador.

a) Revisa los dispositivos móviles que usáis tú y personas de tu entorno. Elabora una tabla con el tipo de memoria, el tamaño, el precio del gigabyte…

USB SD

b) ¿Son igual de «rápidos» todos los tipos de memorias? ¿Y todas las tarjetas de memoria del mismo tipo? Pon ejemplos de situaciones y dispositivos que requieran, a tu juicio, una elevada velocidad de lectura y/o escritura de datos en tarjetas de memoria.

Compact Flash (CF)

r Utilizarás la hoja de cálculo para manejar datos numéricos adquiridos por un ordenador.

Micro SD

Memory Stick (MS)

r Revisarás el concepto de red informática. r Conocerás cuáles son los dispositivos presentes en una red informática.

XD Picture card

2

La miniaturización de chips (micros, memorias, etc.) ha permitido reducir considerablemente el tamaño de los ordenadores y otros dispositivos electrónicos. Los microprocesadores actuales incorporan cientos de millones de transistores agrupados en una superficie de unos centímetros cuadrados.

c) Busca información sobre las memorias USF (Universal Flash Storage) y señala su utilidad.

Multimedia Card (MMC)

Smart media

ACTIVIDAD: análisis de un SPVUFS

Los routers son elementos esenciales en muchas redes informáticas. Observa las imágenes y señala qué aparatos podemos conectar a este router.

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Para empezar, observa y responde. En esta sección se plantean sencillas y curiosas cuestiones que servirán como punto de partida para entender lo que se va a estudiar en la unidad.

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Páginas de desarrollo de los contenidos 2

Textos explicativos. Constituyen la forma de aprender a partir de textos claros, esquemáticos e útiles.

SEGURIDAD

Conectores externos

Arquitectura básica de un ordenador

Nunca abras la carcasa del ordenador para ver lo que tiene dentro sin haber desenchufado previamente el equipo. ¡Es muy peligroso y podrías recibir una descarga eléctrica!

Para conectar el teclado, el ratón, los altavoces o la impresora.

Slot PCI Express

En un ordenador se distinguen claramente la caja y los periféricos. Ya hemos hablado en cursos anteriores de los periféricos de entrada y de salida, como el teclado, el ratón, el monitor o la impresora. En esta unidad nos centraremos en los componentes que se alojan en el interior de la caja: placa base, fuente de alimentación, microprocesador, también llamado CPU (unidad central de proceso), la memoria principal, los sistemas de almacenamiento y los sistemas de entrada y salida de datos (E/S), en los que se conectan los periféricos.

Aquí se conecta la tarjeta gráfica.

Slots PCI En ellos se conectan la tarjeta de sonido, el módem o las tarjetas capturadoras de vídeo.

Seguridad. Consejos destinados a trabajar en el taller de forma segura.

Placa base

La placa base Es el componente principal del ordenador. A la placa base se conectan todos los demás elementos que forman parte de un equipo informático. Incluye: t Chipset. El elemento esencial de la placa base. Se encarga de controlar el flujo de información entre los componentes del equipo: la memoria, el micro, etc. Se puede decir que es la «médula espinal» de la placa base. t BIOS. Es el sistema operativo que contiene las instrucciones básicas para gestionar las operaciones de entrada y salida de datos de la placa base. Es una memoria que no se borra cuando se apaga el ordenador. La BIOS se puede configurar al arrancar el ordenador, justo antes de que se inicie el sistema operativo.

Zócalo para el micro Aquí se «pincha» el microprocesador, sobre el que se coloca un ventilador para disipar el calor generado.

Además, la placa base determina las posibilidades de ampliar el equipo con más memoria, un nuevo microprocesador, un segundo disco duro, periféricos… En este caso, antes de ampliar el equipo es necesario comprobar que los nuevos componentes son compatibles con la placa base. Por ejemplo, si la placa no dispone de conectores serial ATA, no será posible conectar al equipo un disco duro que emplee este tipo de conexión. Bus de direcciones

MEMORIA

BIOS

CPU

Control

Almacena información sobre la configuración del equipo: fecha, secuencia de arranque, etc.

Bus de datos

Entrada/ Salida

Entrada/ Salida

Chipset Determina el funcionamiento de la placa base.

Conectores de memoria RAM Existen varios «bancos» en los que se alojan las pastillas de memoria RAM.

Entrada/ Salida

Esquema del funcionamiento de un ordenador. La CPU se relaciona con la memoria de manera directa. Para ello existe un direccionamiento que recuerda dónde se colocaron los datos, así como un mecanismo de control que comprueba permanentemente si estos están completos o defectuosos. Los periféricos se relacionan con el microprocesador a través de un elemento intermedio llamado bus de datos.

Conectores SATA Para conectar discos duros u otros dispositivos de almacenamiento.

Batería

Conectores IDE Para conectar dispositivos de almacenamiento: disco duro, lector de DVD-ROM o regrabadora de CD o DVD.

Permite conservar la fecha o la hora aunque el equipo se desconecte de la red eléctrica.

Conexión para alimentación Un cable procedente de la fuente de alimentación proporciona a la placa base la energía necesaria.

12

13

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Ilustraciones. Prácticas ilustraciones con instrucciones que te permiten conocer los procedimientos relacionados con la unidad.

Contenidos para saber más

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Destacados. Los contenidos fundamentales aparecen destacados sobre fondo de color.

Redes #MVFUPPUI

Tipos de redes de ordenadores

PROCEDIMIENTO

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Existen múltiples clasificaciones sobre redes de ordenadores. Una de ellas está basada en su extensión. Así, tenemos:

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LAN: Local Area Network (local). WLAN: red inalámbrica. r
3
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MAN: Metropolitan Area Network (metropolitana). r
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WAN: Wide Area Network (global). Ejemplo: Internet.

Las redes Bluetooth son redes inalámbricas de corto alcance (10 o 100 m). Curiosidad: la tecnología Bluetooth debe su nombre a un rey vikingo que vivió en el siglo X, cuyo nombre, Harald Blåtand, se tradujo posteriormente al inglés como Harald Bluetooth, debido, tal vez, a una enfermedad que tiñó sus dientes de un tono azulado.

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En cualquier caso, sea cual sea el tipo de red, necesitamos: t Un dispositivo que permita unir el ordenador con el medio de comunicación: tarjeta de red, router… t Unas instrucciones para saber cómo deben comunicarse los ordenadores entre sí: software. t Una forma de codificar las instrucciones y los datos: protocolo. t Un medio físico a través del cual conducir los mensajes: cable, el aire... Básicamente se emplean tres sistemas para transmitir la información: impulsos eléctricos, ondas de radio y luz. Otras clasificaciones pueden referirse a la manera en que los ordenadores se conectan (topología) o el tipo de medio físico que comparten. Esta última clasificación es muy interesante, y es la que usaremos en esta unidad, puesto que permite conocer mejor las redes de área local. En función del medio, tenemos los siguientes tipos de redes:

8

1

Redes de fibra óptica

Se usa fibra óptica a través de la cual se transmiten impulsos de luz emitidos por un diodo LED o mediante láser. Se emplean para transmitir grandes cantidades de datos a alta velocidad, algo que no es necesario en pequeñas LAN.

3FTQBMEP 3FTQBMEP 3FDJCF Telefonía Telefonía 3FDJCF 5SBOTNJUF 5SBOTNJUF

5SBOTNJUF 5SBOTNJUF 3FDJCF Telefonía Telefonía 3FDJCF 3FTQBMEP 3FTQBMEP

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Procedimientos. Fichas con actividades prácticas.

La dirección IP

REDES INALÁMBRICAS

El medio de transmisión más empleado es el cable de par trenzado, compuesto por ocho hilos de cobre entrelazados con mayor o menor número de vueltas por unidad de longitud. Se transmiten impulsos eléctricos.

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8 7 6 5 4 3  1

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REDES DE CABLE Redes de cable de cobre

1

Conectores RJ45 de un cable de red DSV[BEP

1.
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2.

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4. Modificamos MBT
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5.

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3.

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MB
DPOFYJÓO

En este caso, el medio es el aire. Se emplean fundamentalmente las ondas de radio, aunque hay dispositivos que se conectan mediante infrarrojos. No es necesario tender cables entre los diferentes dispositivos.

Diferencias entre las redes de cable y las inalámbricas: t La velocidad de transmisión. Las redes de fibra óptica, por ejemplo, pueden transmitir datos a una velocidad muy elevada. t La seguridad. Las redes inalámbricas utilizan ondas de radio que pueden ser interceptadas por personas ajenas a la red. t La facilidad de instalación y mantenimiento. Es relativamente sencillo instalar una red inalámbrica, porque no tenemos que tender cables.

6.

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de cada equipo DPOFDUBEP

ACTIVIDADES 21. ●●
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DSV[BEP 22. ●●
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EFCFO
DVNQMJS
MBT
EJSFDDJPOFT
*1
EF
MPT
EPT
FRVJQPT
DPOFDUBEPT
NFEJBOUF
VO
DBCMF
DSV[BEP

-B
EJSFDDJÓO
*1
FTUÃ
GPSNBEB
QPS
DVBUSP
OÙNFSPT
EF
USFT
DJGSBT
TFQBSBEPT
QPS
QVOUPT
$BEB
OÙNFSP
FTUÃ
DPNQSFOEJEP
FOUSF

Z

/PSNBMNFOUF
MBT
EJSFDDJPOFT
*1
RVF
TF
BTJHOBO
B
MPT
FRVJQPT
TPO
EF
DMBTF
$
FT
EFDJS
UJFOFO
DPNP
NÃTDBSB
EF
SFE
 $VBOEP
EPT
EJSFDciones de clase C UJFOFO
FO
DPNÙO
MPT
USFT
QSJNFSPT
OÙNFSPT
EFDJNPT
RVF
QFSUFOFDFO
BM
NJTNP
SBOHP
1BSB
que dos equipos EF
MB
NJTNB
SFE
jTF
WFBOv
EFCFO
QFSUFOFDFS
BM
NJTNP
SBOHP
1BSB
RVF
TF
WFBO
FRVJQPT
EF
SBOHPT
P
SFEFT
EJGFSFOUFT
EFCFNPT
DPMPDBS
VO
router
FOUSF
FMMPT

Actividades. Para practicar y reforzar el aprendizaje de los conceptos.

22 30

8 164934 _ 0001-0022.indd 8

5/8/09 15:54:37

alumno Resumen

Resumen. En esta sección se recogen en forma de esquemas los contenidos estudiados en cada unidad.

Resumen ORDENADORES TF
BHSVQBO
FO GPSNBEPT
QPS

QFSJGÊSJDPT

caja

QVFSUPT

en la que se aloja MB
QMBDB
CBTF

r
64# r
3FE r
QBSBMFMP r
14 r
7("%7* r
BVEJP r
Firewire

NJDSPQSPDFTBEPS

NFNPSJB

funciones DPNQBSUJS
una conexión B
*OUFSOFU

ejemplos

donde se conectan

fuente de alimentación

Redes LAN

que JOUFSDBNCJBO
JOGPSNBDJÓO
DPO
FM
FYUFSJPS
mediante

dispositivos de almacenamiento

dispositivos EF
SFE

UJQPT
EF
SFEFT

routers BEBQUBEPSFT
EF
SFE

DPNQBSUJS
IBSEXBSF
Z
QFSJGÊSJDPT

switches y hubs

DPNQBSUJS
BSDIJWPT

SFQFUJEPSFT
puentes Z
QBTBSFMBT

SFEFT
DBCMFBEBT

SFEFT
JOBMÃNCSJDBT

puntos de acceso

Vocabulario de la unidad r
BIOS
#BTJD
*OQVU0VUQVU
4ZTUFN :
NFNPSJB
OP
WPMÃUJM
EPOEF
TF
BMNBDFOBO
MBT
JOTUSVDDJPOFT
OFDFTBSJBT
QBSB
BSSBODBS
FM

PSEFOBEPS r Concentrador:
EJTQPTJUJWP
RVF
QFSNJUF
DPOFDUBS
WBSJPT
FRVJQPT
B
VOB
SFE
JOGPSNÃUJDB r Conmutador (TXJUDI):
EJTQPTJUJWP
QBSFDJEP
B
VO
DPODFOUSBEPS
QFSP
RVF
SFFNJUF
MB
TFÒBM
RVF
SFDJCF
TPMBNFOUF
BM
FRVJQP
BM
RVF
WB
EJSJHJEB r DAQ:
BERVJTJDJÓO
EF
EBUPT
1SPDFEJNJFOUP
QPS
FM
DVBM
TF
PCUJFOFO
FO
VO
PSEFOBEPS
EBUPT
BERVJSJEPT
QPS
TFOTPSFT
FYUFSOPT
EF
QSFTJÓO
UFNQFSBUVSB
FUD r
Disco duro: EJTQPTJUJWP
FO
FM
RVF
TF
BMNBDFOBO
MPT
BSDIJWPT
Z
QSPHSBNBT
RVF
VUJMJ[B
VO
PSEFOBEPS r Ethernet:
FTUÃOEBS
EF
SFEFT
EF
PSEFOBEPSFT
EF
ÃSFB
MPDBM
-"/
RVF
EFUFSNJOB
QPS
FKFNQMP
DVÃMFT
TPO
MBT
DBSBDUFSÎTUJDBT
GÎTJDBT
EF
MPT
EJTQPTJUJWPT
FNQMFBEPT
DBCMFBEP
DPOFYJPOFT  r Memoria:
MB
QBSUF
EF
VO
PSEFOBEPS
FODBSHBEB
EF
BMNBDFOBS
UFNQPSBMNFOUF
MPT
EBUPT
OFDFTBSJPT
QBSB
TV
GVODJPOBNJFOUP r

Memoria caché: NFNPSJB
NVZ
SÃQJEB
RVF
TJSWF
EF
JOUFSNFEJBSJB
FOUSF
MB
QBSUF
EFM
NJDSP
FODBSHBEB
EF
SFBMJ[BS
MPT
DÃMDVMPT
Z
MB
NFNPSJB
QSJODJQBM

Vocabulario. Definiciones de los términos más importantes que se han estudiado.

r Microprocesador:
FO
VO
EJTQPTJUJWP
FMFDUSÓOJDP
MB
QBSUF
FODBSHBEB
EF
MMFWBS
B
DBCP
MPT
DÃMDVMPT
5BNCJÊO
TF
EFOPNJOB
NJDSP
Z
B
WFDFT
$16 r
P
laca base: DJSDVJUP
FMFDUSÓOJDP
DPNQMFKP
FO
FM
RVF
TF
DPOFDUBO
UPEPT
MPT
FMFNFOUPT
RVF
GPSNBO
VO
PSEFOBEPS r
P
uerto: DPOFYJÓO
FYJTUFOUF
FO
VO
PSEFOBEPS
FO
MB
RVF
TF
BDPQMB
BMHÙO
QFSJGÊSJDP r Red informática:
BHSVQBDJÓO
EF
WBSJPT
PSEFOBEPSFT
ZP
PUSPT
EJTQPTJUJWPT
DBQBDFT
EF
JOUFSDBNCJBS
EBUPT r Red LAN:
SFE
EF
ÃSFB
MPDBM
&T
VOB
SFE
RVF
DPOFDUB
FRVJQPT
RVF
TF
FODVFOUSBO
DFSDB
VOPT
EF
PUSPT
1PS
FKFNQMP
FO
VOB
FNQSFTB
P
FO
VO
IPHBS r Red wifi: SFE
RVF
QFSNJUF
B
TVT
DPNQPOFOUFT
JOUFSDBNCJBS
MB
JOGPSNBDJÓO
TJO
OFDFTJEBE
EF
RVF
FYJTUB
VOB
DPOFYJÓO
GÎTJDB
DBCMFBEB
FOUSF
FMMPT
-B
JOGPSNBDJÓO
TF
USBOTNJUF
EF
VO
FRVJQP
B
PUSP
NFEJBOUF
POEBT
EF
SBEJP r 3PVUFS o enrutador:
EJTQPTJUJWP
FNQMFBEP
QBSB
DPOFDUBS
FOUSF
TÎ
EPT
SFEFT
EJGFSFOUFT
1PS
FKFNQMP
VOB
SFE
EPNÊTUJDB
F
*OUFSOFU r
4MPU: SBOVSB
EF
VOB
QMBDB
CBTF
FO
MB
RVF
QVFEFO
DPOFDUBSTF
EJTQPTJUJWPT
QBSB
HFOFSBS
JNÃHFOFT
TPOJEPT
FUD r
T
arjeta de red: FMFNFOUP
RVF
QFSNJUF
DPOFDUBS
VO
PSEFOBEPS
DPO
PUSPT
QBSB
GPSNBS
BTÎ
VOB
SFE
JOGPSNÃUJDB

Páginas con actividades finales

31

Actividades. Refuerzan y complementan el estudio de la unidad. Organizadas como: aplicación de contenidos, análisis de objetos, actividades prácticas e investigación. En cada actividad se indica el nivel de dificultad. ● Sencilla ●● Media ●●● Un poco más difícil

Actividades 29. ● ¿Cuáles de estos dispositivos se emplean en redes

Aplicación de contenidos

34. ●●● ¿A la vista de las imágenes, cuáles son las di-

cableadas?

23. ● Recuerda qué dispositivos son de entrada, de sa-

37. ●●● Busca anuncios de ordenadores en prensa o revistas. Completa una tabla en la que se reflejen las características básicas de algunos componentes.

b) Cables cruzados.

a) Ratón

Actividades prácticas

ferencias entre estas dos placas base?

a) Router inalámbrico y antenas USB.

lida o de entrada-salida de datos:

c) Concentradores y conmutadores.

b) Módem c)
5BSKFUB
EF
SFE


r
Entrada

d)
-FDUPS
%7%30.


r
Salida

una red TCP/IP?

e)
&TDÃOFS


r
Entrada-salida

a) Dirección IP, máscara de red.

Microprocesador (velocidad de reloj, n.o de núcleos)

30. ● ¿Qué datos hay que conocer para poder configurar

Cantidad de memoria RAM Capacidad del disco duro

f) Impresora

b) Dirección IP, máscara de red y puerta de enlace.

g) Monitor

c) Dirección IP, DNS, máscara de red, puerta de enlace y dirección de Broadcast.

Sistemas de almacenamiento Periféricos

24. ● Empareja cada periférico con el puerto al que se puede conectar:

a) ¿Se encuentra siempre en el mismo lugar el conector de la alimentación? ¿Y la pila? b) ¿Disponen todas las placas del mismo número de conectores para pastillas de memoria?

31. ●● Contesta.

a) Ratón

a) ¿Cuál es la función de un router?

b) Monitor


c) Escáner
d) Router
e) Impresora

b) ¿Cuál es la función de un puente?

r
Conexión DVI

c) ¿Cuál es la forma de una dirección IP?

r
USB r
PS2


f) Cámara digital

35. ●● Señala en la placa base de la figura dónde se conectan los siguientes elementos:

32. ●● ¿Por qué se necesita configurar la dirección de

r
Red

a) b) c) d)

servidores DNS en una red TCP/IP?

g) Teclado

a) Para conectarse a Internet. b) Para traducir las direcciones de dominio a direcciones IP y viceversa. c) Para indicar qué dispositivo actúa como puerta de enlace.

25. ●●● Averigua cuáles son las conexiones que debemos llevar a cabo para incorporar un lector de DVD a un ordenador. a) ¿Cómo se modifica la respuesta en el caso de que queramos incorporar una regrabadora de CD? b) ¿Y para el caso de una regrabadora de DVD?

Memoria RAM. Microprocesador. Disco duro. Tarjeta gráfica.

e) Tarjeta de sonido. f) Lector DVD. g) Fuente de alimentación.

Completa la tabla, compara los datos obtenidos con los de algunos compañeros y contesta: a) ¿Cuál es la velocidad de reloj de los procesadores ofertados? b) ¿Qué cantidad de memoria RAM incorporan los equipos? c) ¿Cuál es la capacidad del disco duro ofertado? d) ¿Se menciona la placa base en el anuncio?

Investigación 38. ●● Busca en Internet qué son las memorias DDR y averigua qué tipos de memoria DDR hay.

39. ●●● En la imagen puedes ver el tipo de cable con Análisis de objetos

el que se conectan algunos lectores de DVD o discos duros antiguos a la placa base. Son del tipo ATA100 o ATA133. Hoy día existe un nuevo tipo de discos duros, serial ATA, mucho más rápidos y eficaces que los antiguos. Busca en Internet información sobre la conexión serial ATA y señala las diferencias con el ATA (AT Attachment). Haz un cuadro comparativo con las características de ambos.

33. ● Señala en la siguiente imagen qué dispositivos

26. ●● ¿Qué diferencias existen entre un dominio y un

son de entrada y cuáles de salida.

grupo de trabajo?

27. ●● En una red de ordenadores ¿podemos compartir recursos? a) Sí, siempre. b) No, nunca. c) Sí, si habilitamos esa opción.

36. ●● Señala en la siguiente imagen el nombre de cada uno de los puertos que aparecen:

28. ● Indica los distintos tipos de redes LAN existentes, según el medio de comunicación que emplean. a) Redes en bus y en estrella. b) Redes locales y redes globales.

¿A qué puertos se conectan los periféricos que se ob-

c) Redes inalámbricas y de cable.

servan?

40. ●● Los puertos PS2 están siendo sustituidos por otro estándar. Indica cuál.

32

33

Proyectos de unidad

PROYECTO DE UNIDAD: crear una red LAN o WLAN 1

2

Primero vamos a analizar de forma sencilla qué elementos y procesos debemos tener en cuenta a la hora de crear una red LAN o una WLAN. r

¿Cuántos equipos deseamos comunicar? Nuestra intención es crear una pequeña red doméstica con dos ordenadores: uno de sobremesa y uno portátil. Podemos compartir, además, una impresora si la conectamos a uno de los equipos con un puente. r

¿Qué tipo de red vamos a utilizar? Podemos optar por una solución cableada o bien utilizar una red inalámbrica, más cómoda de montar, pues podremos utilizarla con el ordenador portátil desde cualquier punto de la vivienda. r

¿Qué funciones le vamos a asignar a la red? Con la red pretendemos compartir los recursos de ambos ordenadores, así como la conexión a Internet.

Proyecto. En él se pueden aplicar de forma práctica los contenidos trabajados en la unidad. El proceso aparece detallado y con abundantes ilustraciones.

doméstica

Presentación.

Proveedor

Tipo de conexión

Velocidad y5JFOF
UBSJGB Direcciones de conexión QMBOB
EF
WP[ de correo

Te proponemos que busques información en la prensa, en anuncios de radio y televisión o en Internet para decidir qué conexión se adapta mejor a nuestras necesidades. Intenta encontrar, para cada empresa proveedora de Internet, respuesta a estas preguntas y completa una tabla como la que tienes abajo. r

y2VÊ
UJQP
EF
DPOFYJÓO
PGSFDF
"%4-
DBCMFw

r

y$VÃMFT
TPO
MBT
WFMPDJEBEFT
EF
DPOFYJÓO
PGFSUBEBT
y$VÃM
FT
FM
QSFDJP
EF
DBEB
VOB
EF
FMMBT r

y4F
PGFSUB
VOB
UBSJGB
QMBOB
QBSB
MBT
MMBNBEBT
UFMFGÓ OJDBT r

y$VÃOUBT
EJSFDDJPOFT
EF
DPSSFP
TF
JODMVZFO
y%F
RVÊ
DBQBDJEBE r

y/PT
PGSFDF
FTQBDJP
QBSB
BMPKBS
QÃHJOBT
XFC
y$VÃOUP r

y$VÃM
FT
FM
IBSEXBSF
JODMVJEP
NÓEFN
router
FUD

r

y/PT
PGFSUB
EJTQPTJUJWPT
XJGJ Espacio XFC

)BSEXBSF ofrecido

Precio del alta

Cuota mensual

Desarrollo El procedimiento de conexión de una red empleando un router inalámbrico es el siguiente:

2. Instalamos en cada ordenador los adaptadores de red: antenas 64#
P
UBSKFUBT
1$.$*"
P
1$*
Muchos ordenadores portátiles incorporan tecnología inalámbrica, por lo que no necesitan adaptador de red.

1. Conectamos el módem-router a la red eléctrica y al cable UFMFGÓOJDP
P
DPBYJBM 

3. Instalamos los controladores. Configuramos el router TJHVJFOEP
las instrucciones de un CD Z
VO
BTJTUFOUF
IBCJUVBMNFOUF


y después le pedimos al ordenador que busque la red.

Dirección XFC

1. 2. 3.

4. Configuramos la conexión en cada

4.

equipo siguiendo las indicaciones del fabricante y del proveedor de Internet. Y protegemos la red empleando una contraseña para evitar accesos indeseados.

5.

4J
OPT
EFDBOUBNPT
QPS
una red inalámbrica usando un módem-SPVUFS wifi que proporciona, además, BDDFTP
B
*OUFSOFU
OFDFTJUBSFNPT
IBSEXBSF
Z
TPGUXBSF Un adaptador de red inalámbrico puede tener varios formatos en función de su sistema de conexión al ordenador.

Adaptador wifi de tipo USB.

5. El equipo se conecta a la red. Cuando la conexión está disponible, un mensaje nos avisa.

Módem-router JOBMÃNCSJDP
XJGJ

Teléfono

6. La red inalámbrica aparece al pulsar en Conexiones de red. Entonces podremos acceder a las carpetas de otros equipos conectados a la red. El alcance EF
MBT
SFEFT
XJGJ
FT
EF

N
en interiores.

Red inalámbrica. Los routers
XJGJ
UBNCJÊO
tienen entradas para cable de tipo Ethernet. Así podremos añadir a la red un equipo mediante el cable correspondiente.

-ÎOFB
"%4-
P
DBCMF

Adaptador wifi de tipo PCI.

Adaptador wifi de tipo PCMCIA. Ordenador portátil

Módem-SPVUFS inalámbrico.

Rincón de la lectura RINCÓN DE LA LECTURA

Rincón de la lectura. Fragmentos de textos relacionados con la tecnología. En esta página también aparece un repertorio de cuestiones que permiten desarrollar la comprensión lectora.

34

máquina lo que hace a una «El hardware es que una e es lo que hace rápida; el softwar se vuelva lenta» máquina rápida

TEXTO C

Dispositivos multimedia invaden nuestros hogares

Miniaturización sin límite

Al principio, solo los ordenadores se conectaban a una red. Pero la conectividad ha ido en aumento gracias al auge de Internet y ahora casi todos los teléfonos móviles o videoconsolas portátiles, por ejemplo, incluyen conectividad inalámbrica. Esto, unido al crecimiento de la industria multimedia (audio, fotografías y vídeo), ha fomentado el desarrollo de redes inalámbricas multimedia en el hogar.

Los ordenadores son cada vez más potentes. ¿Hasta cuándo podremos seguir aumentando las prestaciones en un espacio tan reducido? Una solución manejada en muchos ordenadores potentes es utilizar múltiples procesadores trabajando en paralelo. Así es como consiguen sus resultados los ordenadores más potentes del mundo. Otra solución ha sido incorporar microprocesadores con varios núcleos. ¿Qué quiere decir esto? Pues que se unen dos o más núcleos en un mismo encapsulado. Con esto se consigue reducir el consumo, puesto que al incorporar dos núcleos la frecuencia de reloj del micro puede reducirse sin que se reduzcan demasiado las prestaciones del conjunto. ¿Desventajas? El software debe optimizarse para aprovechar las ventajas de los micros multinúcleo. Otra manera de aumentar las prestaciones y reducir el tamaño es emplear tecnologías de miniaturización que permitan incorporar más transistores en el mismo tamaño. En este caso, como las señales eléctricas también deben recorrer menos espacio, la velocidad de cálculo aumenta y el consumo disminuye, pues también lo hacen las pérdidas energéticas por calentamiento. En 2009 la tecnología más avanzada es capaz de trabajar con un nivel de detalle de 45 nanómetros. 1 nanómetro (nm) equivale a 10−9 metros. Es una milésima de milímetro, una distancia muy, muy corta.

Los discos duros no son ajenos a esta revolución, sobre todo los discos duros multimedia, es decir, aquellos que son capaces de conectarse directamente a un televisor y reproducir fotografías, audio o vídeo de tal manera que resulte cómodo verlos en familia en el salón. Muchos de estos discos son a su vez wifi, lo que quiere decir que podemos intercambiar información con ordenadores, teléfonos, etc., que también incluyan esta tecnología.

Disco duro multimedia.

TEXTO B

600 millones de choques por segundo

Vista de uno de los detectores del LHC durante la fase de construcción.

Centro donde se alojan los servidores responsables del análisis de datos del los experimentos del LHC.

36

35

TEXTO A

Y últimamente han aparecido en el mercado discos duros multimedia grabadores con los cuales podemos grabar y almacenar las emisiones de televisión. El vídeo o el grabador de DVD ya no es necesario en un hogar. ¿Cuál será el siguiente paso? ¿Controlar estos aparatos con el movimiento de los ojos en vez de con el mando a distancia?

En 2008 se inauguró el LHC, el Gran Colisionador de Hadrones, en el Laboratorio Europeo de Partículas Elementales en Ginebra (Suiza). En su túnel de 27 kilómetros de circunferencia se aceleran haces con billones de protones (partículas con carga positiva) hasta una velocidad cercana a la de la luz (300 000 km/s) y se hacen chocar entre sí. Durante el desarrollo de los experimentos se producen unos 600 millones de colisiones por segundo. Y en cada una de estas colisiones se generan aluviones de otras partículas. Y para que esto sirva de algo, hay que analizar los datos; es decir, los científicos deben conocer qué partículas se han generado en la colisión, y en qué dirección y a qué velocidad se mueven. ¿Crees que se podía hacer de manera manual? Evidentemente, no. En el LHC el flujo de datos es de unos 15 PB (petabytes) al año, unos 15 millones de gigabytes. Para el análisis se emplean unos 100 000 ordenadores conectados situados en 33 países (grid) que permitirán manejar un flujo de datos de unos 300 GB/s y depurarlo hasta almacenar solamente los datos útiles desde el punto de vista científico.

WWW r
.*$30130$&4"%03&4
.6-5*/¼$-&0
:
.¦4








CRAIG BRUCE,

http://www.intel.com/cd/products/services/ emea/spa/processors/322163.htm *
OGPSNBDJÓO
TPCSF
MPT
QSPDFTBEPSFT
EF
MB
FNQSFTB
*OUFM http://vincent.amd.com/es-es/Processors/ ProductInformation/0,,30_118,00.html *
OGPSNBDJÓO
TPCSF
MPT
QSPDFTBEPSFT
EF
MB
FNQSFTB
".%

http://lhc.web.cern.ch/lhc &
O
FTUB
XFC
TF
QVFEFO
PCUFOFS
NÃT
EBUPT
TPCSF
FTUB
HSBOEJPTB
JOTUBMBDJÓO
DJFOUÎGJDB
&O
JOHMÊT

de software desarrollador

Microprocesador con doble núcleo.

WWW. Relación de páginas web interesantes para completar la información de la unidad.

Una oblea elaborada con tecnología de 45 nm.

ACTIVIDADES

A

http://blogs.intel.com/latininsights/ &
T
VO
CMPH
FO
FTQBÒPM
SFMBDJPOBEP

DPO
MPT
QSPEVDUPT
EF
*OUFM
VOP
EF
MPT
NBZPSFT
GBCSJDBOUFT
EF
NJDSPQSPDFTBEPSFT

r
(3"/
$0-*4*0/"%03
%&
)"%30/&4


Ordenador de sobremesa

Adaptador EF
SFE
XJGJ

Controladores y otro software necesarios para configurar la red.

1. Busca información sobre algún disco multimedia que exista actualmente en el mercado y anota cuáles son sus principales características: a) ¿Qué capacidad tiene? b) ¿Qué tipo de conexiones incorpora? c) ¿Está preparado para emitir y recibir señales de vídeo en alta definición?

C

2. Contesta. a) ¿Qué es un microprocesador multinúcleo? b) ¿Cuáles son las ventajas de los micros multinúcleo? c) ¿Cuántos núcleos tienen los micros más potentes existentes en el mercado? d) ¿Por qué se consigue un aumento en la velocidad de transmisión de señales cuando se emplean tecnologías que miniaturizan más los componentes?

37

5

9 164934 _ 0001-0022.indd 9

5/8/09 15:54:41

Secuenciación del libro del alumno El texto Tecnología 4.o ESO se desarrolla a partir de una unidad centrada en el ordenador y su arquitectura y las redes informáticas. En la unidad 2 se aborda la electrónica analógica y digital. Se describen los componentes básicos presentes en sistemas electrónicos, como el condensador, los diodos o el transistor y se abordan con la ayuda de una aplicación informática capaz de simular circuitos electrónicos. Luego se completan los contenidos de electrónica hablando del álgebra de Boole y de la utilización de puertas lógicas para resolver problemas tecnológicos.

se muestran algunas de las aplicaciones que usamos, además, casi a diario: telefonía móvil, televisión digital terrestre, Internet, etc. En la unidad 6 se estudian los sistemas neumáticos e hidráulicos. En este caso, y siguiendo la pauta empleada en las unidades de electrónica, el uso de simuladores debería servir para afianzar conceptos clave relacionados con el funcionamiento de circuitos neumáticos e hidráulicos. A continuación, en la unidad 7, se aborda el estudio de las instalaciones técnicas, aquellas que forman parte de cualquier vivienda en las sociedades de países desarrollados. En un mundo como el que vivimos, la unidad debe emplearse para fomentar hábitos de ahorro energético.

La unidad 3 está dedicada al control automático y la robótica, incluyendo el control mediante ordenador. En este momento los alumnos ya pueden aprovechar sus conocimientos de electrónica para desarrollar robots con cierta autonomía o sistemas susceptibles de ser controlados mediante ordenador.

Finalmente, en la unidad 8, la última unidad de Tecnología en la etapa de la Educación Secundaria Obligatoria, se ofrece una visión general de la historia de la tecnología y de la influencia de esta rama del saber humano en la sociedad en que vivimos.

A continuación, en la unidad 4, se estudian las grandes redes de comunicación. Los fundamentos teóricos son algo duros para ser tratados en este curso, pero sí que

Contenidos del libro del alumno

1

Los contenidos conceptuales están tratados de forma concisa y con rigurosidad. Es fundamental la comprensión de las ideas clave, sin adornos ni detalles que hacen difícil diferenciar, por parte de los alumnos, lo esencial de lo accesorio.

Para empezar, observa y responde El ordenador y las redes informáticas han transformado la sociedad completamente en pocas décadas. El ritmo al que han aumentado las prestaciones y ha disminuido el tamaño nos permite ahora disfrutar de Internet en nuestro bolsillo, gracias al uso de terminales móviles, agendas o videoconsolas con conectividad Bluetooth o wifi, por ejemplo.

1

PLAN DE TRABAJO

ACTIVIDAD: memorias de todos los colores

Teléfonos, reproductores mp3, videoconsolas, agendas electrónicas, cámaras de fotos, videocámaras… Cada vez hay más aparatos que alojan en su interior memorias removibles (las que pueden extraerse fácilmente). Desgraciadamente hay demasiados tipos (y tamaños). Por eso muchas veces no podemos usar en el teléfono la memoria empleada por nuestra cámara de fotos.

En esta unidad…

r Aprenderás los conceptos básicos relacionados con el funcionamiento de un ordenador.

La página inicial debe ser muy útil; debe despertar la curiosidad por los contenidos que se van a tratar a continuación. Con la sección Para empezar, observa y responde partimos de las experiencias, gráficas y esquemas para alcanzar este objetivo. Los contenidos conceptuales están íntimamente ligados a los procedimentales, como no puede ser de otra forma en el proceso tecnológico. Por esta razón, a lo largo de la unidad aparecen secciones donde los procedimientos cobran especial importancia. En secciones especificas como ENSAYOS y PROCEDIMIENTOS.

El ordenador y las redes informáticas

r Sabrás cómo se pueden obtener datos empleando un ordenador.

a) Revisa los dispositivos móviles que usáis tú y personas de tu entorno. Elabora una tabla con el tipo de memoria, el tamaño, el precio del gigabyte…

USB SD Compact Flash (CF)

r Utilizarás la hoja de cálculo para manejar datos numéricos adquiridos por un ordenador.

Memory Stick (MS)

Micro SD

r Revisarás el concepto de red informática. r Conocerás cuáles son los dispositivos presentes en una red informática.

XD Picture card

2

La miniaturización de chips (micros, memorias, etc.) ha permitido reducir considerablemente el tamaño de los ordenadores y otros dispositivos electrónicos. Los microprocesadores actuales incorporan cientos de millones de transistores agrupados en una superficie de unos centímetros cuadrados.

Multimedia Card (MMC)

c) Busca información sobre las memorias USF (Universal Flash Storage) y señala su utilidad. Smart media

ACTIVIDAD: análisis de un SPVUFS

Los routers son elementos esenciales en muchas redes informáticas. Observa las imágenes y señala qué aparatos podemos conectar a este router.

6

7

Red de distribución de gas

3

Caldera

Gas

El gas es un combustible fósil más limpio que el carbón y el petróleo que utilizamos en el hogar para cocinar y disponer de agua caliente y calefacción.

La caldera es un elemento común en todas las instalaciones de gas (bien sean de gas natural o GLP). En ella se produce la combustión del gas y el aprovechamiento de la energía generada para calentar el agua. ESQUEMA DE UNA CALDERA ESTANCA Doble tubo: entrada de aire del exterior de la vivienda para la combustión (lateral) y salida de humos (centro)

Puede llegar a tu casa en estado de gas mediante gasoductos o licuado en bombonas (GLP: gas licuado del petróleo, como el butano y el propano). En España no tenemos gas y lo importamos de Argelia. El gasoducto atraviesa el mar Mediterráneo.

Los ENSAYOS constituyen una aportación de los textos Tecnologías Santillana que recoge la práctica habitual de los profesores de tecnologías. En ellos se experimenta con las propiedades de algunos de materiales o la construcción de elementos tecnológicos. Todo ello de forma muy sencilla y con materiales fáciles de conseguir en el taller. Están resueltos aportando ilustraciones, por lo que no es necesaria su reproducción real; se pueden entender perfectamente sin realizarlos.

b) ¿Son igual de «rápidos» todos los tipos de memorias? ¿Y todas las tarjetas de memoria del mismo tipo? Pon ejemplos de situaciones y dispositivos que requieran, a tu juicio, una elevada velocidad de lectura y/o escritura de datos en tarjetas de memoria.

Cada gas tiene sus propias características:

Contador de gas. El consumo se contabiliza en m3. El caudal es la cantidad de gas que se proporciona en una hora. Normalmente: r
$BVEBM
NÃY

N3/h. r
$BVEBM
NÎO
 
N3/h.

t El butano se puede colocar dentro y fuera de las viviendas, pero con la limitación de la temperatura. En frío, la vaporización es muy pequeña; mientras que con altas temperaturas (más de 50 oC) es peligroso, ya que aumenta considerablemente la presión. t Los envases de propano no se pueden colocar en el interior de las viviendas o locales debido a la elevada presión que tiene el gas contenido en las bombonas. El propano es más adecuado para zonas frías. t El gas natural se utiliza sin ninguna limitación de caudal ni temperatura.

4FSQFOUÎO: intercambiador de calor

Caldera

Vaso de expansión: DÃNBSB
QBSB
la dilatación del agua

Quemadores

Regulador de presión del gas con un mecanismo de seguridad.

Salida de agua caliente: circuitos sanitarios

Salida de agua caliente: circuito de calefacción &OUSBEB
EF
BHVB
GSÎB: circuitos sanitarios

GLP gaseoso

Bomba para la circulación del agua

7ÃMWVMB: entrada de gas

&OUSBEB
EF
BHVB
GSÎB: circuito de calefacción

Para que el rendimiento de un aparato de gas sea óptimo es imprescindible que la combustión sea completa. Esto es fácil de ver con el color de la llama. Comprueba el color de las llamas de la cocina y la caldera de agua. Si no es azul, avisa a un técnico para limpiar o reparar los quemadores. A partir de la red de distribución, el gas llega a tu vivienda. En el muro exterior hay una llave general.

SEGURIDAD r

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El gas butano se encuentra en estado líquido porque se reduce su volumen unas doscientas cincuenta veces.

(-1
MÎRVJEP
Ocupa el 85 % del total del envase

ENSAYO: mecheros de gas &ODJFOEF
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Al contador y a la llave general de la vivienda

Llave de paso de la cocina

Dentro de la vivienda está el contador que marca la cantidad de metros cúbicos (m3) de gas que se consume.



A continuación está la llave de la vivienda y las tuberías de cobre que llevan el gas a la cocina y al calentador. Cada uno de ellos tiene su llave.

Rejilla

Llave de paso de la caldera

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BOUFT Rejillas de ventilación Caldera mixta de agua caliente y calefacción

ACTIVIDADES 1. ● ¿Qué ventajas e inconvenientes tiene la instalación de gas natural? 2. ●● Busca información y contesta. ¿Qué ventajas tiene una caldera estanca frente a una caldera tradicional?

Rejilla

197

10 164934 _ 0001-0022.indd 10

5/8/09 15:54:43

o

Los PROCEDIMIENTOS son secciones en las que se explican de forma clara y ordenada con instrucciones concisas, los procedimientos tecnológicos. Una herramienta imprescindible en un texto de Tecnologías, sobre todo en las unidades dedicadas a las nuevas tecnologías y al manejo del ordenador.

PROCEDIMIENTO

1. ADQUISICIÓN DE DATOS CON EL RCX DE LEGO Para comprender cómo los ordenadores pueden recopilar información del entorno que les rodea y analizarla vamos a buscar una solución a un problema tecnológico que se nos plantea en un proyecto. Queremos conocer en qué momentos una habitación se encuentra a oscuras para activar una luz de emergencia. Para ello vamos a usar el controlador RCX de Lego para medir la luminosidad de la habitación. Después trataremos estos datos con una hoja de cálculo y haremos una estimación de los instantes en los que debemos encender la luz de emergencia.

1. Sitúa el sensor de luz de Lego sobre el controlador RCX, como en la figura, de forma que quede enfrentado a una ventana. A lo largo de tres minutos, por ejemplo, interrumpirás el haz de luz con tu mano, a unos diez centímetros de distancia, o baja la persiana, durante el tiempo que creas oportuno, varias veces. Tu mano interrumpirá la llegada de la luz al sensor y este tomará una medida de luminosidad menor que cuando no lo tapes.

En ocasiones es importante ejemplificar la resolución de ejercicios numéricos, de forma que el alumno repase las destrezas matemáticas necesarias. Todo esto se trabaja en la sección EJEMPLO RESUELTO.

5. Ahora debemos programar la manera en la que el sensor y el RCX tomarán las medidas. Para ello seleccionamos el nivel más avanzado de programación, que nos da acceso a todas las posibilidades que nos brinda el programa Robolab. Los programas en este lenguaje se construyen encadenando una serie de iconos que representan las distintas órdenes que se ejecutarán siguiendo un cierto orden.

Sensor de luz

La atención a la seguridad en el aula taller es un aspecto muy importante dentro del currículo de tecnología. Por ello hemos señalado con un icono aquellas situaciones o manipulaciones que requieran una especial atención por parte del alumnado.

6. Copia el siguiente programa en el área destinada a tal fin.

2. Conecta el sensor de luz al puerto 1 de entrada del RCX.

3. Conecta la torre de infrarrojos al puerto USB de tu ordenador y enfréntala al RCX. La torre permite la comunicación del controlador con tu ordenador.

4. Abre la aplicación Robolab en tu ordenador. Seleccio-

Sin olvidar el carácter básicamente procedimental de esta materia, el tratamiento de las ACTIVIDADES de «lápiz y papel» tiene especial importancia en este texto, de forma que el alumno sea capaz de resolver cuestiones tecnológicas a través de cálculos o con la reflexión de los contenidos. Para ello, además de las actividades presentes en el interior de la unidad, que resultan de la aplicación Actividades directa de los contenidos estudiados, se presentan dos páginas al final de la unidad en las que hemos clasificado las actividades en función de las destrezas que queremos conseguir.

na el botón Investigador. Esta parte del programa está especialmente preparada para el tratamiento de la información que es adquirida por los sensores y almacenada en el RCX.

17

29. ● ¿Cuáles de estos dispositivos se emplean en redes

Aplicación de contenidos

34. ●●● ¿A la vista de las imágenes, cuáles son las di-

cableadas?

23. ● Recuerda qué dispositivos son de entrada, de salida o de entrada-salida de datos: a) Ratón

continúa →

Actividades prácticas

ferencias entre estas dos placas base?

37. ●●● Busca anuncios de ordenadores en prensa o

a) Router inalámbrico y antenas USB.

revistas. Completa una tabla en la que se reflejen las características básicas de algunos componentes.

b) Cables cruzados.

c) Concentradores y conmutadores.

b) Módem

c)
5BSKFUB
EF
SFE


r
Entrada

d)
-FDUPS
%7%30.


r
Salida

una red TCP/IP?

e)
&TDÃOFS


r
Entrada-salida

a) Dirección IP, máscara de red.

Microprocesador (velocidad de reloj, n.o de núcleos)

30. ● ¿Qué datos hay que conocer para poder configurar

Cantidad de memoria RAM

f) Impresora

b) Dirección IP, máscara de red y puerta de enlace.

g) Monitor

c) Dirección IP, DNS, máscara de red, puerta de enlace y dirección de Broadcast.

Capacidad del disco duro Sistemas de almacenamiento Periféricos

24. ● Empareja cada periférico con el puerto al que se puede conectar:

• Aplicación de contenidos. Un repertorio de cuestiones sobre los contenidos más destacados de la unidad.

31. ●● Contesta.

a) Ratón

a) ¿Cuál es la función de un router?

b) Monitor

b) ¿Cuál es la función de un puente?


c) Escáner
d) Router
e) Impresora


f) Cámara digital

r
Conexión DVI r
USB r
PS2 r
Red

g) Teclado

25. ●●● Averigua cuáles son las conexiones que debemos llevar a cabo para incorporar un lector de DVD a un ordenador. a) ¿Cómo se modifica la respuesta en el caso de que queramos incorporar una regrabadora de CD? b) ¿Y para el caso de una regrabadora de DVD?

• Actividades prácticas. Ejercicios numéricos y aplicaciones prácticas de los contenidos.

26. ●● ¿Qué diferencias existen entre un dominio y un grupo de trabajo?

• Análisis de objetos. El análisis de objetos es una destreza básica en tecnología. En caso de las nuevas tecnologías, por ejemplo, se analizan elementos que aparecen en la pantalla del ordenador: botones, ventanas...

28. ● Indica los distintos tipos de redes LAN existentes,

Completa la tabla, compara los datos obtenidos con los de algunos compañeros y contesta:

a) ¿Se encuentra siempre en el mismo lugar el conector de la alimentación? ¿Y la pila? b) ¿Disponen todas las placas del mismo número de conectores para pastillas de memoria?

c) ¿Cuál es la forma de una dirección IP?

a) ¿Cuál es la velocidad de reloj de los procesadores ofertados? b) ¿Qué cantidad de memoria RAM incorporan los equipos? c) ¿Cuál es la capacidad del disco duro ofertado? d) ¿Se menciona la placa base en el anuncio?

35. ●● Señala en la placa base de la figura dónde se conectan los siguientes elementos:

32. ●● ¿Por qué se necesita configurar la dirección de

a) Memoria RAM. b) Microprocesador. c) Disco duro. d) Tarjeta gráfica.

servidores DNS en una red TCP/IP? a) Para conectarse a Internet. b) Para traducir las direcciones de dominio a direcciones IP y viceversa. c) Para indicar qué dispositivo actúa como puerta de enlace.

e) Tarjeta de sonido. f) Lector DVD. g) Fuente de alimentación.

Investigación 38. ●● Busca en Internet qué son las memorias DDR y averigua qué tipos de memoria DDR hay.

39. ●●● En la imagen puedes ver el tipo de cable con Análisis de objetos

el que se conectan algunos lectores de DVD o discos duros antiguos a la placa base. Son del tipo ATA100 o ATA133. Hoy día existe un nuevo tipo de discos duros, serial ATA, mucho más rápidos y eficaces que los antiguos. Busca en Internet información sobre la conexión serial ATA y señala las diferencias con el ATA (AT Attachment). Haz un cuadro comparativo con las características de ambos.

33. ● Señala en la siguiente imagen qué dispositivos son de entrada y cuáles de salida.

27. ●● En una red de ordenadores ¿podemos compartir recursos? a) Sí, siempre. b) No, nunca. c) Sí, si habilitamos esa opción.

36. ●● Señala en la siguiente imagen el nombre de cada uno de los puertos que aparecen:

según el medio de comunicación que emplean. a) Redes en bus y en estrella. b) Redes locales y redes globales. c) Redes inalámbricas y de cable.

40. ●● Los puertos PS2 están siendo sustituidos por

¿A qué puertos se conectan los periféricos que se observan?

otro estándar. Indica cuál.

32

33

• Investigación. Además de conocer, el alumno debe indagar en su entorno. Esto es lo que proponen nuestras actividades de investigación.

o

P


otal

197

RINCÓN DE LA LECTURA

7

Tecnología es una materia que está íntimamente ligada a la vida cotidiana y a la sociedad. En este sentido, hemos recogido, al final de la unidad, en la sección llamada Rincón de la lectura, una serie de documentos de estilo periodístico y curiosidades aplicadas directamente a algún aspecto cotidiano. Miniaturización sin límite Dispositivos multimedia invaden nuestros hogares Para reforzar la contribución de esta materia a la competencia lingüística, se proponen unas actividades de explotación de las lecturas. En cuanto al diseño, debemos destacar el orden y la claridad. Para ello: • Las ilustraciones están rotuladas con «bocadillos» para comprender mejor cada una de sus partes. • Los dibujos son rigurosos, pero omiten el frío tecnicismo: son unos buenos esquemas. • Las diferentes secciones están claramente diferenciadas.

Al principio, solo los ordenadores se conectaban a una red. Pero la conectividad ha ido en aumento gracias al auge de Internet y ahora casi todos los teléfonos móviles o videoconsolas portátiles, por ejemplo, incluyen conectividad inalámbrica. Esto, unido al crecimiento de la industria multimedia (audio, fotografías y vídeo), ha fomentado el desarrollo de redes inalámbricas multimedia en el hogar.

Los discos duros no son ajenos a esta revolución, sobre todo los discos duros multimedia, es decir, aquellos que son capaces de conectarse directamente a un televisor y reproducir fotografías, audio o vídeo de tal manera que resulte cómodo verlos en familia en el salón. Muchos de estos discos son a su vez wifi, lo que quiere decir que podemos intercambiar información con ordenadores, teléfonos, etc., que también incluyan esta tecnología.

Y últimamente han aparecido en el mercado discos duros multimedia grabadores con los cuales podemos grabar y almacenar las emisiones de televisión. El vídeo o el grabador de DVD ya no es necesario en un hogar. ¿Cuál será el siguiente paso? ¿Controlar estos aparatos con el movimiento de los ojos en vez de con el mando a distancia? Disco duro multimedia.

TEXTO B

600 millones de choques por segundo

Vista de uno de los detectores del LHC durante la fase de construcción.

Centro donde se alojan los servidores responsables del análisis de datos de los experimentos del LHC.

36

máquina lo que hace a una «El hardware es que una re es lo que hace rápida; el softwa se vuelva lenta» máquina rápida

TEXTO C

TEXTO A

En 2008 se inauguró el LHC, el Gran Colisionador de Hadrones, en el Laboratorio Europeo de Partículas Elementales en Ginebra (Suiza). En su túnel de 27 kilómetros de circunferencia se aceleran haces con billones de protones (partículas con carga positiva) hasta una velocidad cercana a la de la luz (300 000 km/s) y se hacen chocar entre sí. Durante el desarrollo de los experimentos se producen unos 600 millones de colisiones por segundo. Y en cada una de estas colisiones se generan aluviones de otras partículas. Y para que esto sirva de algo, hay que analizar los datos; es decir, los científicos deben conocer qué partículas se han generado en la colisión, y en qué dirección y a qué velocidad se mueven. ¿Crees que se podía hacer de manera manual? Evidentemente, no. En el LHC el flujo de datos es de unos 15 PB (petabytes) al año, unos 15 millones de gigabytes. Para el análisis se emplean unos 100 000 ordenadores conectados situados en 33 países (grid) que permitirán manejar un flujo de datos de unos 300 GB/s y depurarlo hasta almacenar solamente los datos útiles desde el punto de vista científico.

Los ordenadores son cada vez más potentes. ¿Hasta cuándo podremos seguir aumentando las prestaciones en un espacio tan reducido? Una solución manejada en muchos ordenadores potentes es utilizar múltiples procesadores trabajando en paralelo. Así es como consiguen sus resultados los ordenadores más potentes del mundo. Otra solución ha sido incorporar microprocesadores con varios núcleos. ¿Qué quiere decir esto? Pues que se unen dos o más núcleos en un mismo encapsulado. Con esto se consigue reducir el consumo, puesto que al incorporar dos núcleos la frecuencia de reloj del micro puede reducirse sin que se reduzcan demasiado las prestaciones del conjunto. ¿Desventajas? El software debe optimizarse para aprovechar las ventajas de los micros multinúcleo. Otra manera de aumentar las prestaciones y reducir el tamaño es emplear tecnologías de miniaturización que permitan incorporar más transistores en el mismo tamaño. En este caso, como las señales eléctricas también deben recorrer menos espacio, la velocidad de cálculo aumenta y el consumo disminuye, pues también lo hacen las pérdidas energéticas por calentamiento. En 2009 la tecnología más avanzada es capaz de trabajar con un nivel de detalle de 45 nanómetros. 1 nanómetro (nm) equivale a 10−9 metros. Es una milésima de milímetro, una distancia muy, muy corta. WWW r
.*$30130$&4"%03&4
.6-5*/¼$-&0
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http://vincent.amd.com/es-es/Processors/ ProductInformation/0,,30_118,00.html
*OGPSNBDJÓO
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http://lhc.web.cern.ch/lhc
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de software desarrollador

Microprocesador con doble núcleo.

Una oblea elaborada con tecnología de 45 nm.

ACTIVIDADES

A

1. Busca información sobre algún disco multimedia que exista actualmente en el mercado y anota cuáles son sus principales características:

C

2. Contesta.

http://blogs.intel.com/latininsights/
&T
VO
CMPH
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SFMBDJPOBEP

DPO
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QSPEVDUPT
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MPT
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GBCSJDBOUFT
EF
NJDSPQSPDFTBEPSFT http://www.intel.com/cd/products/services/ emea/spa/processors/322163.htm
*OGPSNBDJÓO
TPCSF
MPT
QSPDFTBEPSFT
EF
MB
FNQSFTB
*OUFM

CRAIG BRUCE,

a) ¿Qué capacidad tiene? b) ¿Qué tipo de conexiones incorpora? c) ¿Está preparado para emitir y recibir señales de vídeo en alta definición?

a) ¿Qué es un microprocesador multinúcleo? b) ¿Cuáles son las ventajas de los micros multinúcleo? c) ¿Cuántos núcleos tienen los micros más potentes existentes en el mercado? d) ¿Por qué se consigue un aumento en la velocidad de transmisión de señales cuando se emplean tecnologías que miniaturizan más los componentes?

37

En relación con la presencia de nuevas tecnologías, en la última página de cada unidad se muestran, con un breve comentario, algunas direcciones web que, no solamente amplían contenidos, sino que también refuerzan los estudiados mediante elementos interactivos cuando ello es posible.

11 164934 _ 0001-0022.indd 11

5/8/09 15:54:44

Contribución de la materia a la adquisición de las competencias básicas Competencia en el conocimiento y la interacción con el medio físico Esta materia contribuye a la adquisición de esta competencia mediante el conocimiento y la comprensión de objetos, procesos, sistemas y entornos tecnológicos, y a través del desarrollo de destrezas técnicas y habilidades para manipular objetos con precisión y seguridad. La interacción con un entorno en el que lo tecnológico constituye un elemento esencial se ve facilitada por el conocimiento y la utilización del proceso de resolución técnica de problemas y su aplicación para identificar y dar respuesta a necesidades, evaluando el desarrollo del proceso y sus resultados. Por su parte, el análisis de objetos y sistemas técnicos desde distintos puntos de vista permite conocer cómo han sido diseñados y construidos, los elementos que los forman y su función en el conjunto, facilitando el uso y la conservación. Es importante, por otra parte, el desarrollo de la capacidad y disposición para lograr un entorno saludable y una mejora de la calidad de vida, mediante el conocimiento y el análisis crítico de la repercusión medioambiental de la actividad tecnológica y el fomento de actitudes responsables de consumo racional. Autonomía e iniciativa personal Esta materia se centra en el modo particular para abordar los problemas tecnológicos y en mayor medida los que se fomenten para enfrentarse a ellos de manera autónoma y creativa, se incide en la valoración reflexiva de las diferentes alternativas y se prepara para el análisis previo de las consecuencias de las decisiones que se toman en el proceso. Las diferentes fases del proceso contribuyen a distintos aspectos de esta competencia: el planteamiento adecuado de los problemas, la elaboración de ideas que son analizadas desde distintos puntos de vista para elegir la solución más adecuada; la planificación y ejecución del proyecto; la evaluación del desarrollo del mismo y del objetivo alcanzado; y por último, la realización de propuestas de mejora. A través de esta vía se ofrecen muchas oportunidades para el desarrollo de cualidades personales como la iniciativa, el espíritu de superación, la perseverancia frente a las dificultades, la autonomía y la autocrítica, contribuyendo al aumento de la confianza en uno mismo y a la mejora de su autoestima. Tratamiento de la información y la competencia digital El tratamiento específico de las tecnologías de la información y la comunicación, integrado en esta materia, proporciona una oportunidad especial para desarrollar esta competencia. Se contribuirá al desarrollo de esta competencia en la medida en que los aprendizajes asociados incidan en la confianza en el uso de los ordenadores, en las destrezas básicas asociadas a un uso suficientemente autónomo de estas tecnologías y, en definitiva, contribuyan a familiarizarse suficientemente con ellos. En todo caso, están asociados a su desarrollo los contenidos que permiten localizar, procesar, elaborar, almacenar y presentar información con el uso de la tecnología. Por otra parte, debe destacarse en relación con el desarrollo de esta competencia la importancia del uso de las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta de simulación de procesos tecnológicos y para la adquisición de destrezas con lenguajes específicos, como el icónico o el gráfico.

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Competencia social y ciudadana La contribución a la adquisición de la competencia social y ciudadana en lo que se refiere a las habilidades para las relaciones humanas y al conocimiento de la organización y funcionamiento de las sociedades vendrá determinada por el modo en que se aborden los contenidos, especialmente los asociados al proceso de resolución de problemas tecnológicos. El alumno tiene múltiples ocasiones para expresar y discutir adecuadamente ideas y razonamientos, escuchar a los demás, abordar dificultades, gestionar conflictos y tomar decisiones, practicando el diálogo, la negociación, y adoptando actitudes de respeto y tolerancia hacia sus compañeros. Al conocimiento de la organización y funcionamiento de las sociedades colabora la materia de Tecnología desde el análisis del desarrollo tecnológico de las mismas y su influencia en los cambios económicos y de organización social que han tenido lugar a lo largo de la historia de la humanidad.

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Competencia matemática El uso instrumental de herramientas matemáticas, en su dimensión justa y de manera fuertemente contextualizada, contribuye a configurar adecuadamente la competencia matemática, en la medida en que proporciona situaciones de aplicabilidad a diversos campos, facilita la visibilidad de esas aplicaciones y de las relaciones entre los diferentes contenidos matemáticos y puede, según como se plantee, colaborar a la mejora de la confianza en el uso de esas herramientas matemáticas. Algunas de ellas están especialmente presentes en esta materia, como la medición y el cálculo de magnitudes básicas, el uso de escalas, la lectura e interpretación de gráficos, la resolución de problemas basados en la aplicación de expresiones matemáticas, referidas a principios y fenómenos físicos, que resuelven problemas prácticos del mundo material. Competencia en comunicación lingüística La contribución a la competencia en comunicación lingüística se realiza a través de la adquisición de vocabulario específico, que ha de ser utilizado en los procesos de búsqueda, análisis, selección, resumen y comunicación de información. La lectura, interpretación y redacción de informes y documentos técnicos contribuye al conocimiento y a la capacidad de utilización de diferentes tipos de textos y sus estructuras formales. Competencia aprender a aprender A la adquisición de la competencia de aprender a aprender se contribuye por el desarrollo de estrategias de resolución de problemas tecnológicos, en particular mediante la obtención, análisis y selección de información útil para abordar un proyecto. Por otra parte, el estudio metódico de objetos, sistemas o entornos proporciona habilidades y estrategias cognitivas y promueve actitudes y valores necesarios para el aprendizaje. Competencia artística y cultural La materia de Tecnología también contribuye a la consecución de la competencia artística y cultural; los proyectos tecnológicos deben tener en cuenta el aspecto estético. Las obras de arte, principalmente en el caso de la arquitectura y de la escultura, se basan en el distinto tratamiento de los materiales, y en su construcción es necesario el conocimiento del bloque de estructuras. Así, el conocimiento por parte del alumnado de estas características técnicas hace que valore mucho más la obra de arte. Por otra parte, los bloques relacionados con la expresión gráfica (dibujo y tratamiento gráfico con la ayuda del ordenador) contribuirán también a desarrollar esta competencia.

13 164934 _ 0001-0022.indd 13

5/8/09 15:54:46

Índice de la Guía del profesor UNIDAD

1 El ordenador y las redes informáticas

PROGRAMACIÓN DE AULA

FICHAS DE REFUERZO

• • • • • • •

Mapa de contenidos Objetivos Contenidos Educación en valores Competencias que se trabajan Criterios de evaluación Solucionario

• Cambiar la memoria RAM

29

• Añadir • Manten • En la R

• • • • • • •

Mapa de contenidos Objetivos Contenidos Educación en valores Competencias que se trabajan Criterios de evaluación Solucionario

• Circuitos temporizadores • Boole, formas canónicas y puertas lógicas

50

• Los con • Los relé • Los relé y a la d • Transis • Transis • Transis • Transis • Cuestio • Solucio • Activida • Puertas • En la R

• • • • • • •

Mapa de contenidos Objetivos Contenidos Educación en valores Competencias que se trabajan Criterios de evaluación Solucionario

• Simbología • Circuitos de robots • Interpretación de una secuencia de control • Varias acciones de control • Montaje y control de un semáforo • Montaje y control de un motor y timbre

118

• Velocidad de transferencia de datos

156

Página 23

2 Electrónica Página 41

3 Control y robótica Página 105

4 Grandes redes de comunicación

• • • • • • •

Mapa de contenidos Objetivos Contenidos Educación en valores Competencias que se trabajan Criterios de evaluación Solucionario

52

113 114 115 116 117

Página 147

164934 _ 0001-0022.indd 14

• Robot n • En la R

5/8/09 15:54:46

• Voz sob • En la R • En la R

FICHAS DE AMPLICACIÓN

CONTENIDOS PARA SABER MÁS...

29

• Añadir un disco duro • Mantenimiento del ordenador • En la Red

30 31 32

• Evaluación • Autoevaluación • Soluciones

33 35 36

• Redes DLNA • Discos duros SSD

50

• Los condensadores. Constitución • Los relés. Efecto memoria • Los relés. Oposición a la conexión y a la desconexión • Transistores bipolares NPN I • Transistores bipolares NPN II • Transistores bipolares NPN III • Transistores bipolares NPN IV • Cuestiones sobre transistores • Soluciones a las cuestiones • Actividades sobre lógica digital • Puertas lógicas • En la Red

56 58

• Evaluación • Autoevaluación • Soluciones

80 81 82

• Sensores de contacto: los bumpers 84 • Proyectos con relés. Control de un paso a nivel 86 • Proyectos con relés. Microbot fugitivo 88 • Del electrón al transistor 91 • La segunda forma canónica 92 • Minimización de funciones lógicas 93 • Implementación de funciones lógicas con puertas NAND 96 • Implementación de funciones lógicas con puertas NOR 98 • Sistemas numéricos 100 • Álgebra binaria 102 • Software didáctico para simular circuitos digitales 103

• Evaluación • Autoevaluación • Soluciones

121 122 123

s

os

EVALUACIÓN

52

113 114

• Robot nocturno • En la Red

60 64 65 67 68 69 71 74 77 79

119 120

115 116 117 118

156

• Voz sobre IP • En la Red (I) • En la Red (II)

157 158 159

• • • •

Evaluación (I) Evaluación (II) Autoevaluación Soluciones (Evaluación I) • Soluciones (Evaluación II)

160 161 162 163

39 40

• ¿Dónde hay automatismos? • ¿Para qué sirven los organigramas? • ¿Cómo se elaboran programas sencillos en BASIC? • Lenguajes de programación: ROBOLAB • Lenguajes de programación: ROBOLAB: modo PILOT • Lenguajes de programación: ROBOLAB: modo INVENTOR • Microcontroladores • Ejemplos de microcontroladores • La programación de los microcontroladores • Microcontroladores. Diagramas de flujo • Cuestiones sobre microcontroladores

124

• Ondas periódicas • Ondas armónicas • ¿Cómo son las comunicaciones inalámbricas? • Espectro de una señal. Ancho de banda

166 168

126 128 130 132 135 138 139 140 141 144

169 170

164

15 164934 _ 0001-0022.indd 15

5/8/09 15:54:46

Índice de la Guía del profesor UNIDAD

5 Diseño asistido por ordenador

PROGRAMACIÓN DE AULA

FICHAS DE REFUERZO

• • • • • • •

Mapa de contenidos Objetivos Contenidos Educación en valores Competencias que se trabajan Criterios de evaluación Solucionario

• Dibujar con QCad 178 • Dibujar distintos tipos de línea con Qcad 179

• Dibujar • En la R

• • • • • • •

Mapa de contenidos Objetivos Contenidos Educación en valores Competencias que se trabajan Criterios de evaluación Solucionario

• Problemas de neumática e hidráulica

193

• Cálculo • En la R

• • • • • • •

Mapa de contenidos Objetivos Contenidos Educación en valores Competencias que se trabajan Criterios de evaluación Solucionario

• • • •

223 224 225 226

• Instalac • Conexi con tom • Más ac • En la R

• • • • • • •

Mapa de contenidos Objetivos Contenidos Educación en valores Competencias que se trabajan Criterios de evaluación Solucionario

• Leonardo da Vinci • Inventos

248 250

• Aportac • En la R

Página 173

6 Neumática e hidráulica Página 187

7 Instalaciones Página 217

8 Historia de la tecnología

Las instalaciones en tu hogar Las instalaciones en tu ciudad Gastos en instalaciones Actividades sobre instalaciones

Página 243

■ TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN . . . . . . . . . Página 261 • Bloque A. Internet. Google Earth. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Página 262

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FICHAS DE AMPLICACIÓN

EVALUACIÓN

CONTENIDOS PARA SABER MÁS...

178 Qcad 179

• Dibujar y acotar con QCad • En la Red

180 181

• Evaluación • Autoevaluación • Soluciones

182 183 184

• Dibujar en 3D

ca

• Cálculos con cilindros neumáticos • En la Red

197 199

• Evaluación • Autoevaluación • Soluciones

200 201 202

• Simbología oleohidráulica y neumática • GRAFCET • Válvulas neumáticas especiales • Introducción a la electroneumática: electroválvulas • Interferencia de señales neumáticas • Principios físicos: ecuación de Bernoulli y efecto Venturi • Formulario de neumática • Formulario de hidrodinámica

193

223 224 225 226

248 250

• Instalación de televisión en una vivienda • Conexión de un cable a una clavija con toma de tierra • Más actividades sobre instalaciones • En la Red

• Aportaciones de Leonardo da Vinci • En la Red

227 228 229 230

251 252

• Evaluación • Autoevaluación • Soluciones

• Evaluación • Autoevaluación • Soluciones

231 232 233

253 254 255

• ¿Cómo funcionan las instalaciones de una casa? • Nuevas tecnologías, nuevas instalaciones • La factura eléctrica • La instalación del agua • Instalaciones eléctricas • Grados de electrificación de una vivienda. Calefacción

186

204 206 207

208 210 212 214 215

234 236 238 239 240 241

• ¿Cómo ha afectado la tecnología al medio ambiente? 256 • ¿Cómo puede ayudar la tecnología a solucionar problemas medioambientales? 258

• Bloque B. Correo electrónico con Outlook Express . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Página 267 • Bloque C. Correo electrónico con Evolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Página 283 • Guía de uso general de Kalipedia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Página 297

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Los CD La Guía del profesor se acompaña de un conjunto de CD.

1. PROGRAMACIÓN DE AULA, DOCUMENTOS ADMINISTRATIVOS Y GUÍA DIGITAL Se proporciona un CD con la programación de aula de la materia. Programaciones de aula Documentos administrativos

TECNOLOGÍA 4.o ESO

La sección de documentos administrativos contiene: • Documentos oficiales publicados en el BOE, así como los vínculos (páginas web) a cada una de las Consejerías de las distintas Comunidades Autónomas. • Una colección de 60 plantillas para la gestión administrativa del centro, departamentos y tutorías (por ejemplo, Comunicación de falta de asistencia a clase, Carta de cita a los padres, etc.). También proporciona la Guía en formato pdf, a fin de que se pueda imprimir con facilidad, lo que permite evitar la tarea engorrosa de hacer fotocopias.

2. RECURSOS MULTIMEDIA Recursos de informática para trabajar en el aula. Numerosas actividades para trabajar los temas de informática como: Recursos multimedia TECNOLOGÍA 4.o ESO

• Vídeos descriptivos y con locución. • Películas flash con instrucciones para trabajar con todos los programas: hoja de cálculo, procesador de textos, presentaciones, correo electrónico, navegadores de Internet, diseño gráfico... • Resolución de las actividades y proyectos del libro del alumno. ¡Todas las actividades, prácticas y vídeos se pueden trabajar desde el sistema operativo Linux y desde Windows!

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CD-ROM multimedia El CD-ROM que proporcionamos puede utilizarse de diferentes maneras, en función del sistema operativo instalado en el ordenador. En el siguiente cuadro resumimos las diferentes posibilidades:

CON EL SISTEMA OPERATIVO WINDOWS

• Si está activado el autoarranque, automáticamente se abrirá el navegador con una página web de inicio que da acceso a todos los contenidos del CD-ROM. • Si el autoarranque no está activado, será necesario ejecutar el archivo index.htm desde el Explorador de archivos. Mi PC → explorar → Index.htm (doble clic). Para trabajar con el paquete Microsoft Office instalado en el equipo, elegimos los documentos de Excel para realizar las prácticas.

CON EL SISTEMA OPERATIVO LINUX INSTALADO EN EL EQUIPO

Habitualmente, los equipos con Linux ya instalado también incorporan el paquete OpenOffice.org, por lo que no será necesaria ninguna instalación adicional para comenzar a trabajar. Si el autoarranque no está operativo, será necesario ejecutar de nuevo el archivo index.htm, y se abrirá el navegador mostrando los contenidos del CD-ROM. Para trabajar con el paquete OpenOffice.org, utilizaremos los documentos con extensión sxc, incluidos en el CD-ROM. Si no es así, debemos instalar el paquete OpenOffice.org desde el CD-ROM.

Los archivos proporcionados en el CD-ROM también pueden emplearse si tenemos instalado en el equipo el paquete Star Office.

CONTENIDO DEL CD-ROM El CD-ROM contiene los siguientes elementos: • Archivos multimedia de apoyo para la resolución de las actividades. – Vídeos descriptivos y con locución sobre hardware y mantenimiento. – Películas flash con instrucciones sobre simuladores de circuitos electrónicos, neumáticos e hidráulicos. • Visores y plugins de Macromedia Flash.

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INICIO CON SISTEMA OPERATIVO WINDOWS El CD-ROM de Tecnología 4.º ESO está configurado para reproducirse automáticamente una vez que se ha introducido en su unidad lectora. En el caso de que su equipo no permita este tipo de arranque deberá seguir los pasos siguientes: 1. Abrir «Mi PC». 2. Hacer doble clic sobre el icono de la unidad lectora. Esperar a que se cargue la página de inicio y, unos segundos después, se cargará el índice de las actividades incluidas en el CD-ROM.

INICIO CON SISTEMA OPERATIVO LINUX El acceso a los materiales incluidos en el CD se debe realizar siguiendo los siguientes pasos: 1. Ejecutar Konqueror. 2. Acceder a /mnt/cdrom. 3. Hacer doble clic sobre /mnt/cdrom/index.htm.

UTILIZACIÓN Si no se visualizan los archivos multimedia, debe instalar en el ordenador los plugins adecuados. Estos se pueden instalar automáticamente desde el CD-ROM. Para acceder a cualquier actividad deberemos entrar en la página del Índice y hacer clic en el título de la actividad.

Una vez dentro de cada actividad se nos ofrece un menú de navegación para desplazarnos de un lugar a otro. Salir de la actividad

Índice

Los archivos para realizar las actividades y las aplicaciones se encuentran agrupados en el apartado Más recursos. Para acceder a estos ficheros solo tenemos que hacer clic en su nombre.

Actividad anterior Actividad siguiente

Ir a la actividad

Para cualquier duda o cuestión relacionada con el funcionamiento y las aplicaciones del CD:

[email protected]

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ento

es

El uso de simuladores es un contenido esencial cuando se abordan contenidos relacionados con la electrónica, la neumática o la hidráulica. En el CD hemos incluido algunos archivos que nos permitirán trabajar con este tipo de circuitos. Para ello hemos elegido las aplicaciones siguientes: • Simulación de circuitos electrónicos: Crocodile Technology 3D (ahora Yenka Electronics) (http://www.yenka.com). Aunque está en inglés y es comercial, existe una versión Demo que nos permitirá trabajar antes de comprarlo. • Simulación de circuitos neumáticos: FluidSIM (http://www.fluidsim.de/index_e.htm). • Simulación de circuitos hidráulicos: FluidSIM Hidráulica (http://www.fluidsim.de/index_e.htm).

FORMATO LIVE-CD Este formato se caracteriza por incluir un sistema operativo que permite emplear los recursos de hardware de un ordenador sin necesidad de efectuar ninguna instalación. Así se pueden probar algunas distribuciones de Linux, como Ubuntu o Knoppix. Si deseamos ejecutar un CD-ROM o DVD-ROM en formato LIVE-CD, deberemos tener configurada la BIOS para que el sistema comience la búsqueda de los archivos de arranque del sistema operativo en la unidad de CD-ROM. Para ello se pueden seguir los siguientes pasos: 1. Reiniciamos el ordenador. 2. Durante el proceso de arranque, antes de que se cargue el sistema operativo, elegimos la opción mostrada en la pantalla para acceder a la secuencia de arranque del sistema (habitualmente aparece el mensaje Press Del to enter SETUP, por lo que debemos pulsar la tecla Suprimir). Ante cualquier duda, consultaremos siempre el manual del equipo. 3. Elegimos el CD-ROM como primera unidad de arranque para que el ordenador empiece a funcionar desde el CD-ROM antes de cargar el sistema operativo instalado en el disco duro. 4. Salimos de la BIOS guardando los cambios. La próxima vez que el ordenador empiece a funcionar, si existe un CD-ROM con un sistema operativo, se ejecutará. Si no, se cargará el sistema operativo desde el disco duro, como es habitual. Una vez realizadas estas acciones, para arrancar con la versión de Linux almacenada en un CD-ROM, procedemos del siguiente modo: 1. Introducimos el CD-ROM en la unidad lectora. 2. Apagamos el equipo. 3. Encendemos el equipo. 4. Esperamos a que el sistema operativo configurado en el CD-ROM arranque su ordenador. IMPORTANTE: Cuando un ordenador arranca desde un CD-ROM con este formato, no está permitida la escritura en ninguna unidad de disco, de manera que no se podrán guardar los trabajos realizados para volver a utilizarlos en el futuro a menos que arranquemos el equipo con una memoria portátil (tipo pendrive) conectada a un puerto USB. Una vez que el ordenador ha arrancado, accedemos al escritorio. Tras elegir la opción de acabar la sesión, la unidad de CD del ordenador se abrirá para extraer el CD si queremos arrancar el ordenador más adelante con el sistema operativo que esté instalado en el disco duro.

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Notas

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El ordenador y las redes informáticas

MAPA DE CONTENIDOS

ORDENADORES se agrupan en

formados por

es caja

periféricos

que intercambian información con el exterior mediante

en la que se aloja

puertos

la placa base

microprocesador

memoria

dispositivos de almacenamiento

funciones

dispositivos de red

compartir una conexión a Internet

routers

ejemplos

donde se conectan

fuente de alimentación

Redes LAN

• • • • • • •

USB Red paralelo PS2 VGA/DVI audio Firewire

adaptadores de red

compartir hardware y periféricos

switches y hubs

compartir archivos

repetidores, puentes y pasarelas

tipos de redes

redes cableadas

redes inalámbricas

puntos de acceso

OBJETIVOS • Saber cómo trabajan los ordenadores y qué lenguaje utilizan. • Identificar los principales componentes de un ordenador, tanto internos como externos. • Conocer cómo están ensamblados los distintos componentes que forman un ordenador. • Diferenciar los procesos de entrada de datos y de salida de datos en un ordenador, conociendo cuáles son los conectores físicos empleados en cada caso. • Revisar cuáles son las principales tareas que se pueden llevar a cabo con hojas de cálculo.

• Saber adquirir datos numéricos con un ordenador y un dispositivo adecuado, exportando los datos a una hoja de cálculo para tratarlos posteriormente. • Aprender qué es una red informática y qué tipos de redes existen, identificando los dispositivos empleados en cada caso. • Conocer las ventajas y desventajas de las redes inalámbricas. • Aprender a configurar y compartir una red en Windows y en Linux. • Aprender a configurar una red doméstica.

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PROGRAMACIÓN DE AULA

CONTENIDOS CONCEPTO

• La hoja de cálculo. Usos principales y tratamiento de datos numéricos. • Cómo trabajan los ordenadores. El lenguaje binario. Dispositivos analógicos y digitales. • Las operaciones que realiza un ordenador. Operaciones aritméticas, de direccionamiento y de entrada/salida. • Arquitectura de un ordenador. Placa base, microprocesador, memoria, dispositivos de almacenamiento y sistemas de entrada y salida. Los puertos en un ordenador. • Adquisición de datos con un ordenador. El ladrillo inteligente RCX de Lego. Tratamiento de los datos adquiridos con una hoja de cálculo. • Las redes informáticas. Usuarios, dominios y grupos de trabajo. Estructura cliente-servidor. Transmisión de datos en una red. • Tipos de redes de ordenadores. Redes LAN, MAN y WAN. Redes cableadas y redes inalámbricas. Puertos de comunicación para redes. • Dispositivos de red. Adaptador de red, concentrador, conmutador, router, repetidor, puente, pasarela y punto de acceso. • Redes Bluetooth. Redes Ethernet. • Configuración de redes en Windows y en Linux. Compartición de recursos en Windows y en Linux. • Utilización de un cable de red cruzado.

PROCEDIMIENTOS, DESTREZAS Y HABILIDADES

• Manejar con soltura una hoja de cálculo. • Utilizar el ladrillo inteligente RCX para obtener datos numéricos manipulables en un ordenador. • Montar y desmontar elementos de un ordenador, conectándolos y desconectándolos de manera que se garantice su funcionamiento. • Identificar elementos presentes en redes informáticas. • Elegir el dispositivo adecuado de una red que cumple una determinada función.

ACTITUDES

• Reconocimiento de la importancia de las redes informáticas en la sociedad. • Respeto por la intimidad de los datos ajenos al trabajar en redes informáticas. • Cuidado en el manejo de dispositivos electrónicos.

EDUCACIÓN EN VALORES Educación cívica y moral En las redes inalámbricas los datos de un usuario de la misma pueden quedar expuestos a intrusos en la red. Existen protocolos para evitar este tipo de intrusiones, pero los alumnos deben manifestar respeto por la información ajena, evitando intrusiones no permitidas. Educación para la salud Las fuentes de alimentación suelen estropearse al cabo de unos años. Comentar a los alumnos que hay que extremar las precauciones cuando manejamos estos elementos, que no deben abrirse ni siquiera cuando ya están desconectados de la red eléctrica y del ordenador. Un error en la fuente de alimentación puede ocasionar la avería de varios elementos de un ordenador.

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1 COMPETENCIAS QUE SE TRABAJAN Competencia en comunicación lingüística En la sección Rincón de la lectura se trabaja de forma explícita los contenidos relacionados con la adquisición de la competencia lectora. Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico Un ordenador funciona gracias a la corriente eléctrica que circula por sus componentes. Para que cualquier componente funcione debe estar alimentado, ya sea mediante conexión directa a la red eléctrica o por un puerto USB, por ejemplo. Tratamiento de la información y competencia digital En la sección Rincón de la lectura se trabaja con artículos de prensa para contextualizar la información del tema en temas actuales relacionados con la vida cotidiana del alumno. Se proponen algunas páginas web interesantes que refuerzan los contenidos trabajados en la unidad.

Competencia social y ciudadana En las redes informáticas muchos usuarios comparten información. Es necesario respetar la información propia de cada usuario, trabajando con ella de manera adecuada a la hora de manipular archivos, por ejemplo. Competencia para aprender a aprender Una síntesis de la unidad aparece en la sección Resumen para reforzar los contenidos más importantes, de forma que el alumno conozca las ideas fundamentales del tema. Autonomía e iniciativa personal El conocimiento y la información contribuyen a la consecución de esta competencia.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Describir la manera de trabajar de los ordenadores y qué lenguaje utilizan. 2. Identificar los principales componentes de un ordenador, tanto internos como externos. 3. Ensamblar distintos componentes en un ordenador. 4. Diferenciar los procesos de entrada de datos y de salida de datos en un ordenador, conociendo cuáles son los conectores físicos empleados en cada caso. 5. Adquirir datos numéricos con un ordenador empleando el dispositivo adecuado, tratando los datos posteriormente mediante una hoja de cálculo.

6. Definir red informática y describir qué tipos de redes existen, identificando los dispositivos empleados en cada caso. 7 Citar las ventajas y desventajas de las redes inalámbricas. 8. Configurar y compartir una red en Windows y en Linux. 9. Configurar una red doméstica.

ÍNDICE DE FICHAS 1. Cambiar la memoria RAM

Refuerzo

7. Autoevaluación

Evaluación

2. Añadir un disco duro

Ampliación

8. Soluciones 1

Evaluación

3. Mantenimiento del ordenador

Ampliación

9. Soluciones 2

Evaluación

4. En la Red

Ampliación

5. Evaluación 1

Evaluación

6. Evaluación 2

Evaluación

10. Redes DLNA

Contenidos para saber más…

11. Discos duros SSD

Contenidos para saber más…

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SOLUCIONARIO

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a) Digital a analógico. b) Analógico a digital. c) Digital a analógico.

Las redes inalámbricas son menos seguras porque la información, al viajar por el aire, puede ser interceptada por personas ajenas a la red. Por eso es imprescindible encriptar los datos transmitidos por ellas.

d) Digital a analógico. 2

a) Aritméticas. b) De direccionamiento. c) De entrada y salida. PÁG. 14

3

Las respuestas correctas son a) y e).

4

a) Memoria flash.

Respuesta libre. En los centros de enseñanza se emplean normalmente redes cableadas de tipo Ethernet. En general, no es necesario instalar redes inalámbricas, aunque estas son cada vez más empleadas.

10

Respuesta práctica. Los puertos habituales son de tipo Ethernet presentes en conmutadores, routers, placas base o adaptadores de red. PÁG. 24

b) Disco duro, memoria flash portátil. c) DVD, disco duro, Blu-ray.

11

Un concentrador, conmutador o router, junto con un adaptador de red para cada equipo. Más los cables.

12

Podemos encontrar puertos Ethernet en adaptadores de red, placas base, ordenadores portátiles, routers, conmutadores, concentradores…

13

Cuando un equipo se estropea, la red sigue operativa.

d) Disco duro, cintas magnéticas. PÁG. 21

5 Respuesta práctica. Las redes permiten acceder

a Internet desde múltiples equipos empleando una sola conexión o compartir recursos. En el hogar, una red LAN puede utilizarse para obtener salida a Internet desde varios equipos, o para compartir impresoras o archivos. En una casa una red LAN puede emplearse también compartir recursos entre dos o más ordenadores o, como sucede en el caso de dispositivos DLNA (Digital Living Network Alliance), para poder ver los contenidos de un teléfono, un ordenador, etc., en un televisor. 6

Respuesta libre. Hace unos años, toda la publicidad sobre redes se dirigía a empresas. Pero hoy día, debido a la presencia en el mercado de ordenadores portátiles y al auge de las conexiones de banda ancha a Internet, también existen muchos dispositivos dirigidos a usuarios que quieren formar una LAN en su casa.

PÁG. 25

14

Adaptadores de red inalámbricos para cada equipo y un router o punto de acceso de tipo wifi.

15

Para transmitir los datos entre la red (o entre un ordenador externo) y el equipo en el que está conectado. PÁG. 28

16

Debemos introducir la dirección IP, la máscara de red, la dirección de Broadcast, la puerta de enlace y los datos de los servidores a los que nos conectaremos.

17

Con el comando ifconfig.

PÁG. 23

7

8

Una tarjeta de red es un dispositivo que permite conectar un ordenador a una red informática. Mediante la tarjeta de red fluyen los datos desde el equipo hacia la red, y viceversa. Utilizando ordenadores en red podemos compartir hardware y archivos. Además, muchos usuarios pueden conocer en tiempo real el estado en que se encuentra cualquier documento, sin necesidad de que exista un contacto físico entre ellos.

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Hay que iniciar el servidor Samba, escribir la contraseña e indicar a continuación si concedemos permisos de lectura o de lectura y escritura a las personas que acceden a dicho recurso compartido.

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Respuesta modelo: compartir archivos.

27 Sí, si habilitamos esa opción. 28 Redes inalámbricas y de cable.

20 Respuesta libre. PÁG. 30

21 Los hilos se deben conectar como muestra el di-

bujo de la página 30 del libro del alumno.

29 Concentradores y conmutadores. 30 La dirección IP, DNS, la máscara de red, la puerta

de enlace y dirección de Broadcast.

8

1

1

8

31 Canalizar la información entre dos redes informá-

ticas. 32 Para traducir las direcciones de dominio a direc-

ciones IP y viceversa. 8 7 6 5 4 3 2 1

Respaldo Respaldo Recibe Telefonía Telefonía Recibe Transmite Transmite

Transmite Transmite Recibe Telefonía Telefonía Recibe Respaldo Respaldo

1 2 3 4 5 6 7 8

22 Las direcciones IP de los equipos deben pertene-

33 a) Entrada: ratón, teclado y CD-ROM.

b) Salida: pantalla, altavoces e impresora. El monitor se conecta a un puerto VGA o DVI. Los altavoces se conectan a la salida de audio de la placa base o la tarjeta de sonido.

cer al mismo rango.

La impresora se conecta al puerto paralelo o USB.

Ejemplo:

El ratón se conecta al puerto PS2 o USB.

• Equipo 1: 192.168.0.1

El teclado se conecta al puerto PS2 o USB.

• Equipo 2: 192.168.0.2 PÁG. 33

PÁG. 32

34 El tipo de slot de los que dispone cada una, la

23 a) Entrada.

b) Entrada-Salida. c) Entrada-Salida. d) Entrada.

cantidad de procesadores que admiten, el número de slots de memoria, la posición de la pila… a) No. No. b) No.

e) Entrada. f) Salida.

35 a) La memoria RAM se conecta en los conectores

amarillos.

g) Salida.

b) El microprocesador se conecta en el zócalo gris de la parte derecha.

24 a) PS2 o USB.

b) DVI.

c) El disco duro se conecta en el conector IDE inferior (discos IDE) o en los conectores rojos de la izquierda (discos SATA).

c) USB. d) Red. e) Paralelo o USB. f) USB.

d) La tarjeta gráfica se conecta en el conector azul central (PCI Express). e) La tarjeta de sonido se conecta en los conectores IDE blancos.

g) PS2 o USB. 25 Hay que conectar la alimentación, la entrada y sa-

lida de datos y la conexión de audio. No cambiarían nada las conexiones en los dos casos expuestos. 26 La forma de identificar a los usuarios.

f ) El lector de DVD se conecta en el conector IDE inferior (o en conectores SATA los lectores más modernos). g) La fuente de alimentación se conecta en el conector blanco inferior, bajo los conectores amarillos.

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SOLUCIONARIO

36 Respuesta:

Salida de audio: auriculares

Salida de audio coaxial: receptor de audio Salida de audio óptica: receptor de audio

Puertos Ethernet: router Puerto firewire: cámara de vídeo, disco duro externo

Entrada de línea Conexión wifi

Micrófono Conexiones de audio Puertos de audio: altavoces Puertos SATA: disco duro externo

Puertos PS2: teclado

Puertos USB: ratón, módem, webcam, teclado, escáner, cámara digital…

37 Respuesta práctica. El objetivo es que los alumnos

y alumnas sepan cuáles son las características de los componentes informáticos ofertados en ese momento. 38 La memoria RAM de tipo DDR es más rápida que

las memorias RAM empleadas con anterioridad. Existen distintos tipos de memoria DDR: DDR2, DDR3… que se diferencian en la velocidad de acceso. 39 a) Velocidad:

• Serial ATA: mínimo → 150 Mb/s. • ATA 133: máximo → 133 Mb/s. b) Acceso a los discos: • Serial ATA: concurrente. • ATA 133: secuencial. c) Pins: • Serial ATA: 8. • ATA 133: 41. d) Voltaje: • Serial ATA: 3,3 V. • ATA 133: +5 V. e) Conexión con el controlador: • Serial ATA: punto a punto. • ATA 133: bus. f) Por el USB.

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REFUERZO

FICHA 1

CAMBIAR LA MEMORIA RAM

La memoria RAM es uno de los componentes fundamentales, junto con el procesador, para determinar la velocidad de tu ordenador. Aumentarla es mucho más sencillo que cambiar el procesador, y las mejoras de rendimiento son notables, ya que puedes tener más aplicaciones abiertas, más gráficos o vídeos simultáneos y más pantallas de tu navegador activadas a la vez.

CUESTIONES NO TODOS LOS MÓDULOS DE RAM SON IGUALES: Existen varias clases en el mercado: DDR, DDR2, DDR3, con velocidades distintas. Antes de adquirir el módulo correspondiente debes leer la documentación que acompaña a tu ordenador y ver qué tipo de memoria acepta. Ante la duda, la mejor opción es desmontar uno de los módulos de memoria ya instalados y llevarlo de muestra a la tienda donde vamos a adquirir el nuevo módulo. NO MEZCLES MEMORIAS DE VELOCIDADES DIFERENTES: Si lo haces, puede que el ordenador se cuelgue o que no arranque. SI LOS BANCOS DE MEMORIA ESTÁN YA OCUPADOS, SUSTITUYE ALGÚN MÓDULO DE BAJA CAPACIDAD POR OTRO: Por ejemplo, retira un módulo de 512 MB e instala uno de 1 GB. Pero ten en cuenta que algunas placas base no admiten módulos diferentes. Pasos que debes seguir: 1

La memoria RAM se localiza físicamente en módulos dentro del ordenador, por lo que hay que abrir la caja para acceder a ellos.

2

Si debes retirar un módulo de los existentes, presiona hacia abajo las dos pestañas existentes en los extremos del módulo. La pastilla de memoria saldrá de forma automática, levantándose levemente. Tira de ella y deberá salir sin ningún tipo de esfuerzo. Si no sale, asegúrate de que has bajado correctamente las pestañas.

Pestaña

3

Para conectar el nuevo módulo, basta colocarlo y presionar ligeramente en el slot. Ten en cuenta que estos módulos están fabricados con un sistema de muescas que hace imposible acomodar el componente de forma equivocada. Fíjate en cómo van esas muescas. Si tienes que hacer demasiada fuerza y ves que la placa base se comba, la posición es incorrecta. Gira el módulo e inténtalo de nuevo. Si está correctamente insertado, las pestañas de enganche girarán levemente hacia dentro, atrapando el módulo.

PRACTICA 1

Desmonta uno de los módulos de la memoria RAM de tu ordenador.

2

Anota la velocidad y el tipo del módulo (muchas veces está escrito en una pegatina sobre él).

3

Vuelve a colocarlo en su sitio y cierra el ordenador. ◾ TECNOLOGÍA 4.° ESO ◾ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. ◾

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AMPLIACIÓN

FICHA 2

AÑADIR UN DISCO DURO

Otro componente que marca la velocidad de tu ordenador es el disco duro. Instalar uno de mayor velocidad de giro siempre mejora la velocidad de acceso. Instalar un disco duro de más capacidad aumenta la capacidad de almacenamiento de nuestro ordenador, siempre saturada por documentos, aplicaciones…

PROCEDIMIENTO EXISTEN DOS TIPOS DE DISCO: DE INTERFAZ IDE O SATA: Normalmente, los discos que acepta tu ordenador son SATA, pero debes comprobarlo en la documentación de tu ordenador.

Pasos que debes seguir: 1

El disco duro se localiza físicamente dentro del ordenador, por lo que hay que abrir la caja.

2

El disco duro viene con un pequeño conector (llamado jumper) en la parte trasera, en la zona de conexiones. En una pegatina situada al lado de estas conexiones verás que ese conector se conecta de distinta forma según el disco duro esté en función Master (disco único, maestro o primario) o Slave (esclavo o disco secundario). Asegúrate de que lo sitúas en la posición Slave (*).

3

Al lado del disco duro ya existente encontrarás un hueco en el soporte que te permitirá colocar tu nuevo disco duro. Atornilla el nuevo disco duro. Asegúrate de que la zona de conexiones queda hacia dentro del ordenador.

4

Sólo tienes que conectar dos conectores. Uno de ellos es el de alimentación. Verás varios sobrantes dentro de tu ordenador. El de alimentación solo tiene cuatro cables, de colores negro (2), rojo y amarillo. Por la forma del conector, solo admite una colocación.

4

Busca las entradas SATA en la placa base. Conecta una de ellas a tu nuevo disco. También tiene muescas que solo permiten una posición.

(*) Si vas a sustituir tu único disco duro antiguo por uno nuevo, este conector deberá estar en la posición Master.

PRACTICA 1

Monta un nuevo disco duro en tu ordenador.

2

Arranca el ordenador y comprueba que la BIOS lo reconoce.

3

Desmonta el disco duro y cierra el ordenador.

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AMPLIACIÓN

FICHA 3

MANTENIMIENTO DEL ORDENADOR

Periódicamente limpiamos nuestro disco duro de información no deseada, datos anticuados, programas que ya no usamos… También ordenamos la información en carpetas y subcarpetas. Sin embargo, solemos olvidar realizar un mantenimiento del hardware y tomar una serie de medidas preventivas que eviten problemas graves de funcionamiento.

NORMAS DE MANTENIMIENTO CUIDADO CON EL CALOR: Un ordenador es una máquina eléctrica que está consumiendo energía continuamente en sus circuitos y, por tanto, disipando calor. Si ese calor no sale del ordenador, los circuitos acaban quemándose. Los ventiladores instalados en la caja y sobre el procesador ayudan, pero hay que tener en cuenta una serie de normas. a) Separa el lado de la caja del ordenador que lleva instalados los ventiladores al menos 7 cm de la pared. Si no cuentan con ese hueco, los ventiladores son inútiles. b) Asegúrate de que ese hueco está aireado. c) Todos los monitores (incluso los TFT) tiene unas rejillas de ventilación en la parte superior. Asegúrate de que siempre están descubiertas para que pueda salir el calor generado por el funcionamiento de la pantalla. d) No sitúes ningún componente (ordenador, pantalla, impresora, etc.) directamente bajo los rayos del sol. LA SUCIEDAD ACABA CON LOS CIRCUITOS: El polvo y la suciedad producen dos problemas. Por un lado, pueden provocar directamente pequeños cortocircuitos en las conexiones internas. Por otro, la suciedad orgánica puede atraer a insectos que se acomodan a vivir dentro de nuestra carcasa y pueden producir nuevos cortocircuitos. a) No comas encima del ordenador. Los residuos pueden introducirse en el teclado y, si entra la comida en la carcasa, puede atraer insectos. b) No bebas cerca del equipo. Si cae un líquido en el teclado, en la impresora o en el ordenador, puede producirse un cortocircuito inmediato. Si cae algún líquido, apaga el equipo inmediatamente, ábrelo y sécalo completamente. c) El lugar de trabajo ha de estar limpio. Si hay polvo o pelos en el suelo, los ventiladores de la carcasa los introducirán en el ordenador. d) Evita que los animales domésticos paseen cerca del ordenador. Los pelos de gatos y perros pueden provocar atascos en los ventiladores y cortocircuitos en las placas. Los líquidos y los restos de comida pueden dañar los circuitos o atraer insectos que perjudican el equipo.

e) Si no vas a utilizar el ordenador durante mucho tiempo, cúbrelo con telas, plásticos o, mejor aún, embálalo en film transparente del que se usa para guardar alimentos. Así quedará sellado y no entrará polvo.

CUESTIONES 1

Enumera cuál o cuáles de estas normas no sigues con tu ordenador.

2

¿Qué debes hacer si cae un vaso de agua en tu ordenador?

3

Abre tu ordenador y mira la cantidad de polvo que tiene. ¿A qué crees que es debido?

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AMPLIACIÓN

FICHA 4

EN LA RED

NETGEAR www.netgear.es

REDES WIFI www.wi-fi.org

INTEL www.intel.es

Esta web corresponde a uno de los principales fabricantes de dispositivos para redes informáticas del mundo. Incluye un completo catálogo de dispositivos para redes wifi o cableadas.

Todo sobre las redes wifi: dispositivos, cuestiones de seguridad, etc. Una excelente referencia, aunque está en inglés.

Muchos ordenadores personales y servidores disponen de microprocesadores Intel. En esta web hay información muy técnica sobre éstos. También se puede visitar la página de AMD: www.amd.com/es-es.

CURSO DE HARDWARE www.terra.es/tecnologia/mundopc/ escuela.htm

HARD LIMIT www.hardlimit.com

VENTAS EN LA RED www.optize.es

Para explorar al máximo las posibilidades de un ordenador, analizar las últimas tendencias en hardware y probar modificaciones. Llena de trucos y con algunos buenos enlaces. Solo para expertos.

Web de uno de los mayores vendedores de informática por Internet en España. Además de comprar, es una poderosa fuente de información sobre precios, configuraciones y últimas tendencias en el mercado del hardware.

Curso básico en Internet sobre hardware de ordenadores. Puede servir como punto de partida y es un buen comienzo para saber cómo realizar operaciones de baja y mediana complejidad.

Notas

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EVALUACIÓN

FICHA 5

EVALUACIÓN 1

NOMBRE:

CURSO:

1

Explica qué es la digitalización.

2

¿Qué utilidad tienen las operaciones de direccionamiento de un ordenador?

3

¿Qué consideras que es la placa base?

4

¿Cuáles son las características que definen un microprocesador?

5

a) b) c) d) e)

FECHA:

Chipset. Disco duro. Memoria portátil. Slot PCI. Zócalo para el micro.

6

¿Por qué son necesarios los dispositivos de almacenamiento?

7

Explica qué puerto del ordenador es más versátil y útil, y por qué.

8

Explica la diferencia entre una tarjeta de red y un módem.

De los siguientes elementos de un ordenador, indica cuáles están integrados en la placa base y cuáles no:

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1

EVALUACIÓN

FICHA 6

EVALUACIÓN 2

NOMBRE:

CURSO:

1

Explica cómo se transmiten los datos en una red informática.

2

Explica las diferencias entre ordenador servidor y ordenador cliente. Pon algún ejemplo.

3

4

Explica qué es la dirección IP de un equipo informático. ¿Puede haber en una misma red dos equipos distintos con la misma dirección IP?

7

Escribe cuatro posibles direcciones IP para cuatro equipos que pertenecen a una misma red informática cableada. ¿Varía la respuesta si consideramos una red wifi?

8

Observa las siguientes direcciones IP: • 192.168.0.3

¿Cómo debemos conectar una impresora a la red para que pueda ser empleada por cualquiera de los equipos de la red? Escribe las diferencias existentes entre un concentrador, un conmutador y un router.

• 192.168.0.4

a) ¿Pertenecen necesariamente a la misma red informática? b) Explica tu respuesta anterior.

Elabora un esquema para cada uno de los siguientes tipos de red: a) Una red cableada que sirva para compartir los recursos de dos ordenadores de sobremesa y un ordenador portátil. b) Una red wifi que sirva para compartir los recursos de dos ordenadores de sobremesa y un ordenador portátil.

5

6

Contesta. a) Cuando hablamos de redes informáticas, ¿qué es una colisión? b) ¿Qué es una red P2P? c) ¿Se puede montar una red LAN sin emplear un router ? En caso afirmativo, explica cómo.

FECHA:

9

Después de configurar una red informática, ¿qué hay que hacer para que otro equipo «vea» una carpeta que reside en el disco duro de nuestro propio equipo?

10 ¿En qué se diferencian los adaptadores de redes

Ethernet de los adaptadores de red de tipo wifi? 11 ¿Para qué sirve el comando ipconfig empleado en la

consola de Windows? ¿Y el comando ifconfig, en Linux? 12 Explica algunos apartados que aparecen en la si-

guiente imagen:

Conmutador

Concentrador

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1

EVALUACIÓN

FICHA 7

AUTOEVALUACIÓN 1

NOMBRE:

1

CURSO:

¿Cómo se llama la unidad mínima de información?

7

a) Bit.

2

Selecciona el dispositivo adecuado para guardar más de un 1 Gb de datos:

b) Byte.

a) CD-ROM.

c) Hercio.

b) CD-RW.

d) Las tres son correctas.

c) DVD 6 RW.

Las operaciones que puede realizar un ordenador se denominan:

8

FECHA:

¿Cuáles son los dispositivos de almacenamiento más adecuados para efectuar copias de seguridad?

a) Matemáticas, de direccionamiento y de entrada y salida.

a) Memoria flash.

b) Aritméticas y de entrada y salida.

c) Memorias portátiles.

c) De direccionamiento y de entrada y salida.

d) Cintas magnéticas.

d) Aritméticas, de direccionamiento y de entrada y salida.

b) CD-ROM.

9

Un módem externo se coloca en: a) Un puerto USB.

3

¿Podemos borrar la BIOS al apagar el ordenador? a) Sí, siempre.

b) Un puerto PS2. c) Un slot PCI.

b) Sí, dependiendo de la instrucción de apagado que le demos. c) No, nunca.

d) Un puerto paralelo. 10 Un router se conecta a:

d) Se borra ella sola automáticamente siempre que se apaga la máquina.

a) Un puerto paralelo. b) Un puerto de red.

4

5

La memoria donde se almacenan temporalmente los datos gestionados por el microprocesador se denomina: a) ROM.

c) Caché.

b) RAM.

d) BIOS.

c) Un puerto USB. d) Un puerto PS2.

La memoria principal de un ordenador personal se compone de: a) La memoria RAM. b) La memoria ROM y la memoria RAM. c) La memoria caché, la memoria ROM y la memoria RAM. d) Solo la memoria ROM.

6

¿En qué unidad de medida se mide la velocidad de giro de un disco duro? a) GB. b) Rpm. c) MB. c) Gigamegahercios. ◾ TECNOLOGÍA 4.° ESO ◾ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. ◾

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EVALUACIÓN

FICHA 8

SOLUCIONES 1

NOMBRE:

CURSO:

FECHA:

EVALUACIÓN 1 1

Es el proceso mediante el cual se transforman los datos creados en lenguaje analógico al digital. Este proceso lo realizan los conversores analógico-digitales. Un escáner es un periférico que digitaliza la información contenida en una imagen o un texto para que pueda ser tratada en un ordenador.

2

Leen y almacenan en la memoria las instrucciones y los datos utilizados por otro tipo de operaciones para poder emplearlos más tarde.

3

Es el elemento del ordenador al que se conectan todos los componentes. Realiza las funciones de esqueleto, a la vez que comunica al resto de los componentes entre sí.

4

• Impulsos eléctricos que es capaz de producir en cada segundo.

8

Un módem se encarga de modular y demodular la información en formato analógico y digital, mientras que una tarjeta de red maneja siempre datos digitales.

d;

9

• Número de instrucciones por cada ciclo de reloj. • Bus. • La memoria caché.

5

a) Chipset: sí. b) Disco duro: no. c) Memoria portátil: no. d) Slot PCI: sí. e) Zócalo para el micro: sí.

6

Porque la información que requiere el ordenador (la CPU) debe quedar a disposición del usuario o del propio equipo de forma permanente, algo que no permite la memoria RAM, que se borra al apagar el PC.

7

El puerto USB, ya que permite conectar la mayor cantidad de dispositivos, cubriendo así múltiples funciones.

AUTOEVALUACIÓN 1

d;

2

b;

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3

a;

4

a;

5

b;

6

b;

7

c;

8

a; 10 b y c.

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EVALUACIÓN

FICHA 9

SOLUCIONES 2 (I)

NOMBRE:

CURSO:

FECHA:

EVALUACIÓN 2 1

Para transmitir los datos, estos se fragmentan y se codifican, de manera que pueden viajar por la red por distintos caminos y ser reorganizados después cuando llegan a su destino.

2

El ordenador cliente es aquel que formula una petición a la red; por ejemplo, un archivo que quiere consultar.

b)

Respuesta gráfica.

Punto de acceso

El ordenador servidor es aquel en el que están alojados los datos que se consultan. Por ejemplo, cuando navegamos por Internet, nuestro ordenador es el cliente, mientras que el servidor es aquel en el que residen las páginas web consultadas. 3

a) Una colisión tiene lugar cuando dos ordenadores de una red intentan «hablar» al mismo tiempo.

Utilizando un servidor de impresión, por ejemplo. 5

b) Es una red en la que no hay servidor propiamente dicho, sino que la transmisión se lleva a cabo de equipo a equipo.

En un conmutador existen también varios puertos de este tipo, pero este dispositivo direcciona los datos por las bocas a los que se dirigen, y no hacia todos, como ocurría con el concentrador.

c) Sí. Para ello podemos emplear un conmutador o un concentrador, por ejemplo. 4

Un concentrador tiene varios puertos Ethernet para conectar los equipos de una red.

Un router sirve habitualmente para ofrecer salida a Internet a varios equipos conectados a una red (conecta dos redes). Por ejemplo, puede ofrecer salida a una red mediante un enlace con un conmutador o un concentrador.

a) Respuesta gráfica.

Concentrador

6

La IP está formada por cuatro números de tres cifras comprendidos entre 0 y 255. En una red no puede haber dos equipos con la misma IP.

7

Ejemplo: • 192.168.0.1 • 192.168.0.3 • 192.168.0.2 • 192.168.0.4 La respuesta no varía para redes wifi.

Se puede aprovechar esta actividad para indicar que, aunque en el caso de ordenadores portátiles es más usual conectarnos a un router o punto de acceso de manera inalámbrica, vía wifi, esto tiene la desventaja de las posibles intromisiones no deseadas en la red.

8

a) No. b) Pueden pertenecer a una misma red, puesto que tienen el mismo rango, pero no necesariamente. Una puede corresponder a una red y otra a otra.

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EVALUACIÓN

FICHA 10

SOLUCIONES 2 (II)

NOMBRE:

CURSO:

FECHA:

EVALUACIÓN 9

Compartir archivos o carpetas para que los otros equipos que se conecten a la red los «vean».

10 Se diferencian en la manera en que transmiten los

datos. En el caso de los adaptadores Ethernet, los datos se envían mediante impulsos eléctricos por un cable de cobre. En el caso de redes wifi, la información se transmite por el aire mediante ondas de radio.

La dirección IP es única para cada equipo y tiene una forma como esta: 192.168.0.x, donde x es un número entre 1 y 255. La máscara de red es común a un conjunto de equipos que pertenecen al mismo tramo de red. Suele ser del tipo 255.255.255.0. La puerta de enlace o Gateway indica dónde se debe enviar la información destinada a equipos que no están en la misma red. Suele ser la dirección IP del router ADSL o cable-módem que proporciona la conexión a Internet. La dirección Gateway se diferenciará solo en la última cifra respecto a la IP del equipo.

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11 Ambos comandos sirven para comprobar el estado

de las redes, uno en Windows y otro en Linux. Con ellos obtenemos información sobre nuestro equipo y nuestra red: dirección IP, máscara de subred, puerta de enlace, servidores DNS, servidor DHCP, nombre del host… 12 Explica algunos apartados que aparecen en la si-

guiente imagen:

Se puede marcar la opción de Obtener IP automáticamente si nuestra red cuenta con un servidor DHCP que asigna direcciones IP dinámicas; es decir, «las presta» durante un tiempo, controlando que no haya duplicadas, lo que haría que fallasen las comunicaciones. Los DNS son los Domain Name System; es decir, los servidores del sistema de nombres de dominio. Como es muy difícil memorizar las direcciones IP, se usan nombres descriptivos, como www.nombresencillo.es, que facilitan su memorización a los usuarios. El servidor DNS hace la conversión entre las direcciones descriptivas que teclea el usuario y la dirección IP que maneja la máquina.

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CONTENIDOS PARA SABER MÁS...

FICHA 11

REDES DLNA

NOMBRE:

CURSO:

FECHA:

A medida que las redes informáticas y el acceso a Internet se ha ido extendiendo han ido apareciendo aparatos de distinto tipo, no solamente ordenadores, capaces de conectarse a una red de área local. Por ejemplo, agendas portátiles, teléfonos móviles, videoconsolas, televisores… Además, la extensión de dispositivos multimedia, junto con la expansión de la fotografía y el vídeo digital, ha hecho surgir una necesidad: compartir estos elementos multimedia en diferentes aparatos en una vivienda.

CÓMO FUNCIONAN LOS DISPOSITIVOS DLNA Así es como ha surgido el estándar DLNA (Digital Living Network Alliance), o Alianza de Redes Digitales Vivas. Este estándar fue creado, como en otros casos, por varias compañías inmersas en el negocio de la electrónica de consumo, y permite intercambiar datos entre dispositivos equipados con esta característica. Por ejemplo, ya han salido al mercado televisores DLNA que pueden conectarse a un ordenador, que hará las funciones de servidor. De esta manera podemos ver en el televisor las fotografías, vídeos o canciones que estén almacenadas en el ordenador. Para ello, evidentemente, tanto el ordenador como el televisor deben estar conectados a la misma red local. Esto ya no es problema porque muchos televisores modernos incorporan una conexión de red de tipo Ethernet o bien disponen de una o varias entradas USB donde conectar un adaptador wifi. La información no se copia en el televisor, sino que se reproduce como en el caso del streaming de vídeo en Internet. Es decir, cuando reproducimos una película, la información va pasando continuamente desde el servidor (el ordenador o el dispositivo donde la película está almacenada) al televisor.

Router

Fotos, películas, música

Fotos, películas, música

Fotos, películas, música

Televisor

Servidor DLNA

Servidor DLNA ◾ TECNOLOGÍA 4.° ESO ◾ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. ◾

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CONTENIDOS PARA SABER MÁS...

FICHA 12

DISCOS DUROS SSD

NOMBRE:

CURSO:

FECHA:

A medida que han aparecido dispositivos portátiles en el mercado se han disparado las necesidades de almacenamiento. Y las necesidades siguen creciendo: la fotografía y el vídeo digital hacen que en el mercado aparezcan discos duros capa vez con más capacidad. Además, en los equipos portátiles interesa que los dispositivos empleados consuman la menor cantidad de energía posible con el objetivo de que las baterías sean más duraderas.

¿QUÉ VENTAJAS APORTAN LOS DISCOS SSD? Los discos SSD (Solid State Drive) son dispositivos empleados para almacenar datos, al igual que los discos duros convencionales. Se diferencian de estos en que no tienen partes móviles; almacenan la información mediante un sistema similar al empleado en las memorias flash de cámaras digitales o teléfonos móviles. Las ventajas de los discos SSD sobre los discos duros convencionales son varias: • Presentan un menor tiempo de acceso. Se accede a la información más rápidamente, pues no es necesario desplazar un cabezal hasta la posición del plato en la que se encuentra la información. • Tienen una mayor velocidad de transferencia de datos. Por esto estos discos pueden emplearse también como complemento a la memoria RAM en equipos que no admiten más memoria RAM de la que ya tienen instalada. • Su consumo es menor. Los discos duros convencionales se calientan más y disipan más energía, algo que debe tenerse muy en cuenta en ordenadores ultraportátiles, por ejemplo. • Son más silenciosos. Al no disponer de partes móviles no notaremos el sonido casi continuo de los equipos que incorporan discos duros convencionales. • Son más fiables. Resisten mejor las caídas, ya que no tienen partes móviles. Y por esto también es más raro que se averíen. • Su tamaño es menor, lo que redunda en un menor peso. Esto hace que estos discos se aprovechen en equipos portátiles. Pero también tienen desventajas. Los discos duros convencionales, por ejemplo, son más baratos, por lo que su uso está mucho más extendido. Además, la capacidad de los discos duros convencionales supera a la de los discos SSD y el tiempo de vida de los discos SSD es menor que el de los discos duros convencionales.

Mecanismo Peso orientativo Transferencia de datos Capacidad Consumo Temperatura de operación Ruido

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Disco duro convencional

Disco duro de estado sólido SSD

Plato magnético rotatorio

Memoria de estado sólido

365 g

80 g

Lectura: 59 MB/s

Lectura: 220 MB/s

Escritura: 60 MB/s

Escritura: 200 MB/s

Hasta varios TB

Decenas o cientos de GB (2009)

3,86 W

1,85 W

5 ºC-55 ºC

0 ºC-70 ºC

0,3 dB

0

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2

Electrónica

MAPA DE CONTENIDOS

ELECTRÓNICA DIGITAL emplea componentes de circuitos electrónicos

álgebra de Boole

•  Resistencias fijas •  Resistencias variables:     – Potenciómetros     – LDR     – NTC y PTC

puede usar

puertas   lógicas

forman parte de

Condensadores

circuitos integrados (chips) representadas con

Diodos

básicas

otras

Transistores

• AND • OR • NOT

• NAND • NOR

AND

símbolos

OR

NOT

empleados en

pueden incluir

aparatos  electrónicos

millones de  componentes

NAND

NOR

OBJETIVOS •   Montar circuitos utilizando relés. •   Aprender a utilizar un software de simulación   de circuitos eléctricos y electrónicos. •   Conocer las propiedades del álgebra de Boole. •   Obtener la primera forma canónica a partir   de una tabla de verdad. •   Implementar una función lógica utilizando circuitos  digitales elementales. •   Comprender la importancia de la miniaturización   de los componentes electrónicos para   la introducción de los circuitos electrónicos   en aparatos de uso cotidiano.

•   Saber cómo funcionan y cuál es la utilidad   de las diferentes puertas lógicas utilizadas   en circuitos electrónicos modernos. •   Saber cómo se fabrican en la actualidad   los circuitos integrados. •   Aprender algunas de las características básicas   de los circuitos integrados. •   Identificar problemas susceptibles de ser   resueltos mediante la utilización de puertas   lógicas. •   Analizar el funcionamiento de circuitos   que incluyen puertas lógicas.

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PROGRAMACIÓN DE AULA

CONTENIDOS CONCEPTO

•   Funcionamiento de un condensador. Tipos de condensadores. Carga y descarga   de un condensador. •   Funcionamiento del transistor. Uso del transistor como interruptor. Uso del transistor  como amplificador. •   Construcción de circuitos impresos. Simuladores de circuitos. •   Álgebra de Boole. Operaciones booleanas. •   Planteamiento digital de problemas tecnológicos. Traducción de problemas   tecnológicos al lenguaje de la lógica digital. Primera forma canónica. •   Implementación de funciones lógicas. •   Drives o buffers. •   Circuitos integrados. Características y evolución. Ejemplos de circuitos integrados   muy utilizados. •   Fabricación de chips. •   Puertas lógicas. Tipos de puertas lógicas. Familias lógicas. Puertas lógicas en circuitos  integrados. Utilización de puertas lógicas en circuitos.

    PROCEDIMIENTOS, DESTREZAS Y HABILIDADES

•   Construir circuitos impresos empleando el soldador y una placa. •   Diseñar circuitos eléctricos y electrónicos con el software apropiado. •   Identificar el estado (0 o 1) de los elementos que forman parte de un circuito eléctrico. •   Interpretar y construir tablas de verdad. •   Obtener la primera forma canónica a partir de una tabla de verdad. •   Generar una función lógica a partir de puertas lógicas. •   Diseñar mecanismos y circuitos que incluyan puertas lógicas. •   Identificar sensores de un sistema con variables booleanas. •   Identificar actuadores de un sistema con una función lógica. •   Utilizar software de simulación, como Crocodile Technology 3D, para analizar   y diseñar circuitos.

ACTITUDES

 •   Interés por aprovechar las ventajas de los simuladores de circuitos. •   Reconocimiento de la evolución que ha tenido la electrónica desde sus inicios   y de la continua expansión que sufre para la creación de nuevos y mejores dispositivos. •   Reconocimiento del importante papel de la electrónica en la sociedad actual,   comprendiendo su influencia en el desarrollo de las tecnologías de comunicación. •   Orden y precisión en el trabajo en el taller.

EDUCACIÓN EN VALORES 1. Educación para el consumidor   Uno de los problemas que existen cuando comenzamos a trabajar con componentes electrónicos   es el desconocimiento de las tensiones máximas que pueden soportar. Esto acarrea el deterioro de algunos  componentes si se conectan en un circuito antes de realizar los cálculos pertinentes.   El software de simulación ha solucionado en parte este problema, pues los circuitos pueden diseñarse   y ponerse en funcionamiento virtual antes de ser montados físicamente. Así podremos ver si una lámpara   se funde o si un transistor se quema antes de que esto suceda en realidad.

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2 COMPETENCIAS QUE SE TRABAJAN Competencia para aprender a aprender El software de simulación requiere un proceso   de autoaprendizaje. En el caso de Crocodile 3D,   además, el tutorial que incluye es excelente,   pese a que el programa está en inglés. Autonomía e iniciativa personal La introducción de software de simulación proporciona  a los alumnos autonomía durante el aprendizaje.   La aplicación indicará si hemos conectado mal algún 

componente y podremos comprobar el funcionamiento  del circuito sin necesidad de montarlo. Tratamiento de la información y competencia digital La informática también se ha introducido   en la electrónica, como hemos comprobado   en esta unidad mediante los simuladores de circuitos.  Explicar a los alumnos que estas herramientas   se emplean también a nivel profesional para el diseño  de circuitos más complejos.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN 1. Montar circuitos con motores, condensadores   y relés. 2. Describir el funcionamiento de circuitos electrónicos  en los que se introducen puertas lógicas. 3. Elaborar tablas de verdad identificando sensores  con variables booleanas y actuadores con funciones.

4. Obtener la primera forma canónica a partir   de una tabla de verdad. 5. Explicar el proceso de fabricación de circuitos  integrados. 6. Diseñar circuitos con puertas lógicas que cumplan  una determinada función.

ÍNDICE DE fICHAS 1. Circuitos temporizadores

Refuerzo

2. Boole, formas canónicas y puertas lógicas

Refuerzo

3. Los condensadores. Constitución Ampliación 4. Los relés. Efecto memoria

Ampliación

5. Los relés. Oposición a la conexión y a la desconexión

Ampliación

6. Transistores bipolares NPN I.

Ampliación

7. Transistores bipolares NPN II.

Ampliación

8. Transistores bipolares NPN III

Ampliación

9. Transistores bipolares NPN IV.

Ampliación

18. Sensores de contacto:   los bumpers

Contenidos para   saber más…

19. Proyectos con relés.   Control de un paso a nivel

Contenidos para   saber más…

20. Proyectos con relés.   Microbot fugitivo

Contenidos para   saber más…

21. Del electrón al transistor   

Contenidos para  saber más…

22. La segunda forma canónica   

Contenidos para  saber más…

23. Minimización de funciones    lógicas

Contenidos para  saber más…

24. Implementación de funciones   lógicas con puertas NAND

Contenidos para   saber más…

10. Cuestiones sobre transistores

Ampliación

11. Soluciones a las cuestiones

Ampliación

12. Actividades sobre lógica digital

Ampliación

25. Implementación de funciones   lógicas con puertas NOR

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13. Puertas lógicas

Ampliación

26. Sistemas numéricos

14. En la Red

Ampliación

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15. Evaluación

Evaluación

27. Álgebra binaria

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16. Autoevaluación

Evaluación

17. Soluciones

Evaluación

28. Software didáctico para simular   circuitos digitales

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2

SOLUCIONARIO

PÁG. 45

1   a)   1.ª raya → 1; 2.ª raya → 0; 3.ª raya → × 100; 

4.ª raya → ± 2 %  

 

Por tanto, el valor es de 1000 W ± 20 W.

 

b)   1.ª  raya  →  7;  2.ª  raya  →  5;  3.ª  raya  →  ×  1;   4.ª raya → ± 1 %

 

 

 

c)   1.ª raya → 3; 2.ª raya → 6; 3.ª raya → × 1000;  4.ª raya → ± 5 %

 

 

Por tanto, el valor es de 75 W ± 0,75 W.

Por tanto, el valor es de 36 000 W ± 1800 W

2   Como en cada bombilla caen 2 V y la pila es de  

12  V,  la  resistencia  colocada  debe  provocar  una   caída de 8 V. DV 8 = I ⋅ R = DV → R =   = 20 W I 0,4

 

   

Para subir a la primera planta, activaremos el pulsador  NA.  Dicha  pulsación  quedará  «memorizada», el motor girará (subiendo el ascensor) hasta  llegar a la primera planta, donde un final de carrera (pulsador NC) hará que el motor pare.

 

Si  queremos  bajar  a  la  planta  baja,  pulsaremos  el  pulsador  NC  del  circuito  de  control  y,  el  relé   de 2 circuitos de conmutación invertirá el sentido  de giro del motor, haciendo que el ascensor descienda hasta que se active el otro pulsador NC (fin  de carrera) del circuito de potencia.

PÁG. 47

3   Los potenciómetros siempre provocan cambios en 

la intensidad de la rama del circuito en la que se  encuentran. 4   Cuando varios componentes están conectados en 

serie, caerá más tensión en aquel componente que  presente  más  resistencia  al  paso  de  la  corriente.  

La suma de los voltajes de los componentes será  igual al voltaje de la pila.

PÁG. 50

8   El patillaje es el siguiente:

5   En este caso:

TIP121

  VT = VPotenc. + VBombilla = I ⋅ RPotenc. + I ⋅ RBombilla →   

→ 10 = I ⋅ (RPotenc. + RBombilla) = 0,060 ⋅ (RPotenc. + 

 

+ 60) → RPotenc. = 

10  - 60 = 106,6 W 0,060

C

PÁG. 48

6   Ahora:

       

VT = VLED + VR → VR = VT - VLED

 

B E C

BC109

B E

Por tanto: 7 7 =  = 350 W I 0,020 La resistencia comercial más próxima a este valor  es 330  W. I ⋅ R = 9 - 2 = 7 → R = 

1

2

3

PÁG. 51

9   Significa que el transistor puede estar en corte o 

en saturación, pero no en activa. 10   La regulación mediante transistor es más precisa. PÁG. 52

PÁG. 49

7   Normalmente el control que el usuario hace de los 

11   La bombilla se encenderá durante un intervalo de 

ascensores es a través de pulsadores; así que debemos hacer uso del efecto memoria del relé.

tiempo. Justo el que tarda en descargarse el condensador.

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2 quedad, se activa una bomba de llenado y, cuando detecta humedad, se para.

PÁG. 53

12   Si enfrentamos a cierta distancia un láser con un 

sensor LDR podríamos diseñar un detector de presencia.  Cuando  un  objeto  se  interponga  entre  el  láser y el LDR, nuestro circuito detectará oscuridad  y, por tanto, presencia. Si lo que se interpone es  humo,  conseguiríamos  un  detector  de  incendios.  

 

La particularidad de este circuito es que ahora el  sensor de humedad se coloca entre la resistencia  de base y el polo negativo de la pila.

 

Otra opción sería dejar la sonda entre la resistencia de base y el polo positivo y conectar el motor al  otro contacto del conmutador del relé:

Un circuito detector de luz podría activar una alarma sonora (por ejemplo, un zumbador) y servir de  despertador. 13   Las resistencias LDR tienen muchas aplicaciones:

   

  •   Encendido automático de farolas en función de  la luz solar. •   Detector de presencia en las puertas de los ascensores o en los garajes. •   Encendido de un reproductor DVD al descolgar  unos cascos, etc. 14   Necesitarás dos microrruptores fin de carrera con-

figurados como pulsadores normalmente cerrados  y colocados en las partes inferior y superior de la  persiana.  

El esquema eléctrico podría ser el siguiente:

  PÁG. 55

PÁG. 54

18   La modificación es sencilla, simplemente hay que 

15   Un detector de temperatura puede integrarse en el 

acoplar el circuito inversor del sentido de giro del  motor:

funcionamiento de un frigorífico, en el equipo de  aire acondicionado de una vivienda, en automóviles,  en  sistemas  de  detección  de  incendios,  etc. 16   Dejará de sonar el timbre cuando la resistencia de 

los sensores aumente lo suficiente como para que  la  intensidad  de  base  que  llega  al  transistor  sea  demasiado baja como para ponerlo en activa o en  saturación. 17   En este caso, se trata de diseñar un circuito detec-

tor de «sequedad». Es decir, cuando detecta se-

 

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SOLUCIONARIO

de oscuridad de dos salas es bajo, podemos emplear una puerta lógica AND a la que conectaremos  las  salidas  de  dos  sensores  de  luz.  Cuando  ambos sensores detectan un nivel de iluminación  bajo, la lámpara se enciende.

PÁG. 57

19   Respuesta práctica.

  a)   Al  cerrar  el  interruptor,  circula  la  corriente  y  el  amperímetro  marcará  el  valor  de  la  inten­ sidad.  

26   Un  circuito  integrado  es  un  circuito  electrónico 

b)   Al variar la resistencia del potenciómetro, la velocidad de rotación del motor varía.

miniaturizado en el que se pueden integrar millones  de  componentes  electrónicos  encapsulados,  como  transistores  o  diodos.  Para  fabricar  un  circuito integrado:

PÁG. 58

20   Para cada elemento:

 

  •  1 → 1 

•  3 → 0 

•  5 → 1 

•  7 → 1

•  2 → 1 

•  4 → 0 

•  6 → 1 

•  8 → 1 PÁG. 70

21   Un diodo puede usarse como interruptor en fun-

ción  de  cuál  sea  la  polarización.  En  polarización  directa se comporta como un interruptor cerrado y  deja pasar la corriente, mientras que en polarización inversa no deja pasar la corriente y se comporta como un interruptor abierto.  

 

1.   Se diseña el circuito.

 

2.   Mediante un proceso litográfico se copia el diseño del circuito sobre una oblea de silicio.

 

3.   Se transfiere el circuito en una oblea.

 

4.   Se  cortan  los  circuitos  integrados  de  la  oblea  (en una oblea caben muchos circuitos).

 

5.   Se sueldan los terminales del circuito.

 

6.   Se monta sobre el circuito el encapsulado de  protección. 27

14

13

12

11

10

9

8

1

2

3

4

5

6

7

Un transistor puede comportarse como un interruptor abierto cuando está en la zona de corte y como  interruptor cerrado cuando está en la zona activa. 22   Ambas resistencias varían su valor cuando cam-

bia la temperatura. En las resistencias NTC, si la  temperatura  aumenta  la  resistencia  disminuye;  mientras que en las resistencias PTC, si la resistencia aumenta la resistencia aumenta también. 23   La tensión umbral de un diodo es aquella tensión 

a  partir  de  la  cual  pequeños  incrementos  en  la  tensión que llega al diodo se traducen en grandes  incrementos en la corriente que circula por él. 24   Los pasos necesarios son los que recogen en las 

páginas 59 y 60 del libro del alumno:

 

• +  28   a)   x ⋅ y ⋅ z + x ⋅ y• + x• ⋅ z = 1 ⋅ 0 ⋅ 1 + 1 ⋅ 0 • ⋅ 1 = 1 ⋅ 0 ⋅ 1 + 1 ⋅ 1 + 0 ⋅ 1 =    + 1 = 0 + 1 + 0 = 1

   

   

 

b)   x + (y ⋅ z) + (x ⋅y) = 1 + (0 ⋅ 1) + (1 ⋅ 0) = 

 

 

 

• + 1 + 1 ⋅ 0 = c)   (x +y) ⋅ x + z + x ⋅ y = (1 + 0) ⋅ 1

 

 

• ⋅ 1 + 1 • + 1 ⋅ 0 = 0 ⋅ 1 + 0 + 1 ⋅ 0 =  = 1

 

 

= 0 + 0 + 0 = 0

 

d)   x ⋅ z + x + y ⋅ z + z = 1 ⋅ 1 + 1 + 0 ⋅ 1 + 1 = 

 

 

= 1 + 0 + 0 = 1 + 0 = 1

 

1.   Identificar cada elemento de maniobra con una  variable.

 

2.   Identificar cada actuador con una función.

 

3.   Elaborar la tabla de verdad de los actuadores.

 

4.   Expresar algebraicamente las funciones lógicas.

 

 

 a + b + (c ⋅ d) + (a ⋅ b) =  b + (c ⋅ d) + a + 

 

5.   Implementar las funciones lógicas empleando  circuitos digitales elementales.

 

 

+ a ⋅ b =  (b + c) ⋅ (b + d) + a ⋅ (1 + b)

 

6.   Acondicionar las entradas y salidas digitales.

   

   

 

 

(1) Propiedad conmutativa de la suma. (2)  Propiedad  distributiva  de  la  multiplicación  respecto de la suma. Propiedad distributiva  de la suma respecto de la multiplicación. La expresión podría reducirse a: b + c ⋅ d.

29   a)   Es cierta.

25   Implementar una función lógica significa generar 

la función empleando circuitos digitales. Por ejemplo,  para  encender  una  lámpara  cuando  el  nivel 

46 164934 _ 0041-0104.indd 46

= 1 + 1 + 0 + 1 = 1 (1)

(2)

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2  

b)   Es cierta. (1)

 

 

b ⋅ (d + 1) =  (b ⋅ 1) =  b

 

 

(1)  Cualquier  suma  que  contenga  el  valor  1   será  1,  independientemente  del  valor  que  tomen los demás sumandos.

 

 

 

c)   Es falsa.

(2)  El 1 es el elemento neutro de la operación  de multiplicación.

 

a ⋅ b + c ≠ a ⋅ b + a ⋅ c

 

c ≠  a ⋅ c; 1 ≠  a

(1)

A   hora  solo  queda  sumar  los  términos  sombreados  (a  los  que  también  se  llama  minitérminos)  para obtener la primera forma canónica de la función:

   

fFC1 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C P   ara el resto de funciones, obtenemos:

 

•   gFC1 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

 

•   hFC1 =  A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

 

•   jFC1 =  A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C +   + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

(2)

 

 

(1)  Tras eliminar el sumando común a ⋅ b.

 

 

(2)  Tras dividir ambos miembros por c.

 

 

La igualdad solo se cumple cuando a = 1.

 

d)   Es cierta.

 

 

(a + d) ⋅ (b + c) =  a ⋅ (b + c) + d ⋅ (b + c)

 

 

 

 

(1)  Propiedad  distributiva  de  la  multiplicación  respecto de la suma.  Resulta  ciertamente  sorprendente  porque  no  estamos  habituados  a  ella.  Veamos,  por  curiosidad,  cómo  puede  verificarse  utilizando  la  más familiar propiedad distributiva de la suma  respecto de la multiplicación: (a + d) ⋅ (b + c) = (a + d) ⋅ b + (a + d) ⋅ c = = a ⋅ b + d ⋅ b + a ⋅ c + d ⋅ c = = (a ⋅ b + a ⋅ c) + (d ⋅ b + d ⋅ c) = = a ⋅ (b + c) + d ⋅ (b + c)

(1)

       

 

e)   Es cierta, como puede comprobarse fácilmente  aplicando la propiedad distributiva de la suma  respecto a la multiplicación. 30   Para  cada  función  lógica  debemos  considerar  

solo las combinaciones de variables para las que  la función toma el valor 1. Así, para la función f,  tenemos: Variables

PÁG. 71

31   Para obtener la tabla de verdad de la función de-

       

 

  (2)

función

bemos  calcular  el  valor  que  toma  aquella  para   cada combinación de valores de las variables.  

Es  muy  importante  respetar  la  prioridad  de  los  operadores booleanos en los cálculos. Para la función f tenemos:

  a

b

c

d

f = (a + b ⋅ d ) ⋅ a ⋅ b ⋅c

0  0  0  0 

(0 + 0 ⋅ 0) ⋅ 0 ⋅ 0 ⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 0) ⋅ 0 = (0 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 = 0

0  0  0  1 

(0 + 0 ⋅ 1) ⋅ 0 ⋅ 0 ⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 1) ⋅ 0 = (0 + 1 ⋅ 1) ⋅ 1 = 1

0  0  1  0 

(0 + 0 ⋅ 0) ⋅ 0 ⋅ 0 ⋅ 1 = (0 + 0 ⋅ 0) ⋅ 0 = (0 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 = 0

0  0  1  1 

(0 + 0 ⋅ 1) ⋅ 0 ⋅ 0 ⋅ 1 = (0 + 0 ⋅ 1) ⋅ 0 = (0 + 1 ⋅ 1) ⋅ 1 = 1

0  1  0  0 

(0 + 1 ⋅ 0) ⋅ 0 ⋅ 1 ⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 0) ⋅ 0 = (0 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 = 0

0  1  0  1 

(0 + 1 ⋅ 1) ⋅ 0 ⋅ 1 ⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 1) ⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 1) ⋅ 1 = 0

0  1  1  0 

(0 + 1 ⋅ 0) ⋅ 0 ⋅ 1 ⋅ 1 = (0 + 1 ⋅ 0) ⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 0) ⋅ 1 = 0

0  1  1  1 

(0 + 1 ⋅ 1) ⋅ 0 ⋅ 1 ⋅ 1 = (0 + 1 ⋅ 1) ⋅ 0 = (0 + 0 ⋅ 1) ⋅ 1 = 0

1  0  0  0 

(1 + 0 ⋅ 0) ⋅ 1 ⋅ 0 ⋅ 0 = (1 + 0 ⋅ 0) ⋅ 0 = (1 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 = 1

1  0  0  1 

(1 + 0 ⋅ 1) ⋅ 1 ⋅ 0 ⋅ 0 = (1 + 0 ⋅ 1) ⋅ 0 = (1 + 1 ⋅ 1) ⋅ 1 = 1

1  0  1  0 

(1 + 0 ⋅ 0) ⋅ 1 ⋅ 0 ⋅ 1 = (1 + 0 ⋅ 0) ⋅ 0 = (1 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 = 1

1  0  1  1 

(1 + 0 ⋅ 1) ⋅ 1 ⋅ 0 ⋅ 1 = (1 + 0 ⋅ 1) ⋅ 0 = (1 + 1 ⋅ 1) ⋅ 1 = 1

1  1  0  0 

(1 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 0 = (1 + 1 ⋅ 0) ⋅ 0 = (1 + 0 ⋅ 0) ⋅ 1 = 1

A

B

C

f

A ⋅ B ⋅ C

0

0

0

1

A ⋅ B ⋅ C

0

0

1

1

A ⋅ B ⋅ C

0

1

0

1

A ⋅ B ⋅ C

0

1

1

0

A ⋅ B ⋅ C

1

0

0

0

1  1  0  1 

(1 + 1 ⋅ 1) ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 0 = (1 + 1 ⋅ 1) ⋅ 0 = (1 + 0 ⋅ 1) ⋅ 1 = 1

A ⋅ B ⋅ C

1

0

1

1

1  1  1  0 

(1 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 1 = (1 + 1 ⋅ 0) ⋅ 1 = (1 + 0 ⋅ 0) ⋅ 0 = 0

A ⋅ B ⋅ C

1

1

0

0

A ⋅ B ⋅ C

1

1

1

0

1  1  1  1 

(1 + 1 ⋅ 1) ⋅ 1 ⋅ 1 ⋅ 1 = (1 + 0 ⋅ 1) ⋅ 1 = (1 + 0 ⋅ 1) ⋅ 0 = 0

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2  

SOLUCIONARIO

La siguiente tabla recoge todas las soluciones: Variables b c 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1

a 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1

d 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1

f 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0

g 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1

funciones h j 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1

k 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1

  l 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0

     

         

  l software de simulación Crocodile Technology  E 3D te puede ayudar a automatizar esta tarea:  coloca en cada entrada un terminal lógico  (Parts Library → Digital Inputs & Outputs → Latching logic input)   que debe estar pulsado si la entrada es un 1 y  sin pulsar si es un 0. A    la salida de las puertas lógicas aparecerá una  banderita si el resultado de la operación booleana que realizan es 1, y no aparecerá nada si es  un 0 A    la salida del circuito colocaremos un terminal  de salida   (Parts Library → Digital Inputs & Outputs → Logic indicator)  q   ue se encenderá si la función toma el valor 1  y permanecerá apagado si toma el valor 0.  Para  la  combinación  (X,  Y,  Z)  =  (0,  0,  0),  la  función S del apartado b toma el valor 1. 3.   Solo resta repetir este procedimiento, tedioso a  veces, con todas las combinaciones.

32   Resolveremos explícitamente el apartado b.

  El procedimiento general de reX Y Z S solución consiste en: 1.   Disponer la tabla de verdad  0 0 0 con las variables asignadas  0 0 1 a  las  entradas  y  todas  las  0 1 0 posibles  combinaciones  de  0 1 1 sus valores. L  a tabla adjunta correspon1 0 0 de al ejercicio propuesto en  1 0 1 el apartado b. 1 1 0 2.   Después  hay  que  colocar  1 1 1 cada  combinación  de  valores  de  las  variables  en  las entradas del circuito y anotar cómo se van  transformando a la salida de cada puerta lógica. Para ello debemos hacer uso de las tablas  de verdad de las puertas lógicas del circuito. E   valuemos la combinación (X, Y, Z) = (0, 0, 0)  del apartado b:

 

 

 

  X

Y 0

Z 0

0 Indica un 1

1

1

1

1 0

48 164934 _ 0041-0104.indd 48

1 1 1

S

X

Y

Z

S

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

0

 

Para el resto de funciones las tablas de verdad son  las siguientes:

 

a)  A

B

C

f  

0

0

0

0

0

0

b)  A

B

C

S

1

0

0

0

1

1

1

0

0

1

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

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2  

 

B

C

D

S

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

1

1

0

N.° de transistores

0

1

0

0

0

1 000 000 000

0

1

0

1

0

100 000 000

0

1

1

0

0

10 000 000

0

1

1

1

0

1 000 000

1

0

0

0

0

100 000

1

0

0

1

0

10 000

1

0

1

0

0

 

1970  1975  1980  1985  1990  1995  2000  2005  2010

0

1

1

0

1

1

0

0

1

1

1

0

1

1

El  ritmo  de  crecimiento  es  vertiginoso,  fíjate  en  que la escala vertical es logarítmica.

1

1

1

0

0

35   La unidad estructural de la información clásica es 

1

1

1

1

0

Gran Bretaña.

 

 

   

1000

1

 

el bit. Lo que distingue esencialmente la información cuántica de la clásica es la existencia de una  nueva unidad de información, el qubit (acrónimo  de bit cuántico: quantum bit).

33   George Boole nació el 2 de noviembre de 1815 en 

 

En  el  verano  de  1968,  junto  con  Robert  Noyce,  fundó la empresa Intel. En el año de su jubilación  era una de las personas más ricas del mundo, según la revista Forbes. La representación gráfica de la progresión geométrica implícita en la ley de Moore es la siguiente:

c)  A

 

Su padre lo inició en el estudio de las matemáticas  y en la construcción de instrumentos ópticos. En el 1854 publicó Las leyes del pensamiento, tratado en el que se basaron las posteriores teorías  matemáticas de lógica y probabilidad. Boole  realizó  también  trabajos  sobre  ecuaciones  diferenciales,  sobre  cálculo  diferencial  y  sobre  métodos generales en probabilidad. En  1857  fue  elegido  miembro  académico  de  la   Royal Society. Murió a los 49 años en Irlanda. El trabajo de Boole llegó a ser un paso fundamental  en  la  revolución  de  los  computadores,  cuando Claude Shannon en 1938 demostró cómo las  operaciones  booleanas  elementales  se  podían  implementar  con  circuitos  eléctricos  mediante  conmutadores,  y  cómo  la  combinación  de  estos  podía  representar  operaciones  aritméticas  y  lógicas complejas.

 

 

Un qubit representa una superposición de los bits  0 y 1 que se realiza en un mundo estrictamente  cuántico. La existencia de qubits, junto al hecho de que dos  o más de estos puedan combinarse en los llamados estados «entrelazados» (entangled ), abre un  abanico  de  posibilidades  en  el  dominio  de  la  información completamente desconocidas hasta la   fecha. Las dos aplicaciones más importantes de la información cuántica se dan en el dominio de la criptografía y en el de la computación.

34   Gordon Moore nació en 1929 en California (EE UU). 

Se doctoró en física y química. Trabajó a las órdenes del premio Nobel de Física William Shockley  en sus laboratorios. ◾ TECNOLOGÍA 4.° ESO ◾ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. ◾

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2

REFUERZO

FICHA 1

CIRCUITOS TEMPORIZADORES (I)

PROCEDIMIENTO TEMPORIZADOR DE LA CONEXIÓN Este circuito emplea un condensador conectado en serie con la bobina de un relé.

Al cerrar el interruptor, la bombilla se apaga inmediatamente y tarda un poco en encenderse de nuevo. Al cerrar el interruptor del circuito, la corriente circula por el condensador y por la bobina del relé, que atrae   sus contactos y la bombilla se apaga. Cuando el condensador ha almacenado cierta carga, el relé se desactiva y la bombilla vuelve a lucir   indefinidamente. Cuando el condensador esté cargado, dejará de circular corriente por la rama. Se ha incluido un pulsador de RESET para descargar manualmente el condensador y volver al estado inicial. TEMPORIZADOR DE LA DESCONEXIÓN Este circuito emplea un condensador conectado en paralelo con la bobina de un relé.

Al cerrar el interruptor, la bombilla se enciende inmediatamente y tarda un poco en apagarse. 1.   Al cerrar el interruptor, la corriente circula por el condensador (que no presenta resistencia eléctrica)   quedando cargado instantáneamente. 2.   En ese momento, la rama del condensador no deja pasar ningún electrón y todos pasan por la rama   de la bobina del relé, que atrae sus contactos cuando en el voltaje en sus bornes supera cierto valor mínimo  (que depende del modelo de relé1). En ese momento, la bombilla se enciende. 3.   Si abrimos el interruptor, el condensador comenzará a descargarse a través de la bobina del relé   (que presenta cierta resistencia eléctrica) y este seguirá activo hasta que el condensador descargue parte   de su carga. Por tanto, cuando abrimos el interruptor, la bombilla tardará un tiempo en apagarse. 1  En Crocodile Technology 3D (ahora Yenka), el voltaje nominal (valor ideal de funcionamiento) del relé es de 6 V; el voltaje mínimo   para que se active (operate voltaje) es 4 V; el voltaje por debajo del cual se desconecta (release voltaje) es 2 V. La resistencia eléctrica   (coil resistance) que presenta su bobina es 100 W.

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REFUERZO

FICHA 1

CIRCUITOS TEMPORIZADORES (II)

CIRCUITO PRODUCTOR DE INTERMITENCIAS Este circuito permite el encendido intermitente de una bombilla tras cerrar un interruptor una única vez.

F

F

Circuito de descarga del condensador:

F

F

F

Circuito de carga del condensador:

F

F

F

CUESTIONES 1   En el circuito de la figura: 

a) Al cerrar P1, la bombilla tardará un tiempo en encenderse  y, después, permanecerá así indefinidamente. b) Al cerrar P1, no se encenderá la bombilla hasta   que se pulse P2. c) El condensador impedirá el paso de corriente a la bobina   y esta permanecerá inactiva. d) Al cerrar P1, se enciende la bombilla y, al cabo de un rato,  se apaga.

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2

REFUERZO

FICHA 2

BOOLE, fORMAS CANÓNICAS Y PUERTAS LÓGICAS (I)

CUESTIONES 1   Evalúa la siguiente expresión algebraica booleana: 

(0 ⋅ 0 · + 0 ⋅ 1) + 1 ⋅ (0 + 1 ·) + 1 · ⋅ (1 ⋅ 1 ·) + 0 · = 2   Simplifica tanto como sea posible la siguiente función algebraica utilizando únicamente  

propiedades booleanas: f = A ⋅ (B + 1) + B ⋅ (C + C) + C ⋅ C 3   Indica los dos motivos por los cuales esta tabla de verdad de la función h ha sido  

mal confeccionada.

X

Y

Z

h

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

1

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

2

1

1

1

1

4   Une con flechas los símbolos tradicionales de las siguientes puertas lógicas  

con sus símbolos IEC equivalentes. Símbolo tradicional

Símbolo IEC

5   Señala cuál o cuáles de las siguientes expresiones no son primeras formas canónicas  

de funciones lógicas. a) f = A ⋅ B ⋅ C + A + B + C

c) f = A ⋅ B + A ⋅ B ⋅ C

b) f = C ⋅ A ⋅ B + A ⋅ B ⋅ C

d) f = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C

6   Considera el término perteneciente a la primera forma canónica de una función.  

Podríamos implementarlo con una puerta lógica AND de tres entradas (una para cada variable)   y una salida. Sin embargo, preferimos hacerlo con puertas lógicas AND de dos entradas, debido   a que estas vienen empaquetadas en circuitos integrados más baratos como, por ejemplo,   el CI 7408 de la familia TTL. ¿Qué propiedad del álgebra de Boole subyace en el hecho de que estas parejas de circuitos   sean equivalentes? a)

b)

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REFUERZO

FICHA 2

BOOLE, fORMAS CANÓNICAS Y PUERTAS LÓGICAS (II)

7   ¿Por qué puerta lógica pueden sustituirse cada uno de los circuitos digitales siguientes?

a)

b)

c)

d)

8   Implementa, utilizando las puertas lógicas AND, OR y NOT, las funciones lógicas dadas por las siguientes 

expresiones algebraicas: a) f = A ⋅ B + B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C b) g = A + (B + C ·) ⋅ B + A ⋅ B ⋅ (A + C) c) h = (A + B) ⋅ (B + C) + A ⋅ B Observa que algunas pueden implementarse directamente y, en cambio, para implementar otras,   es necesario calcular algebraicamente o elaborar su tabla de verdad y obtener su primera forma   canónica. 9   ¿Qué LED se encenderán en el siguiente circuito cuando se cierre el interruptor?

LED 1

Interruptor

LED 2

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REFUERZO

FICHA 2

BOOLE, fORMAS CANÓNICAS Y PUERTAS LÓGICAS (III)

CUESTIONES 10   El resultado es 1. Siempre que en una expresión booleana haya un sumando igual a 1, la expresión valdrá 1. 11   f = A + B. 12   Falta la combinación (X, Y, Z) = (0, 1, 1) y, además, una función booleana solo puede tomar los valores 0 o 1. 13   La solución es la siguiente:

Símbolo tradicional

Símbolo IEC

14   No son primeras formas canónicas las funciones de los apartados a y c. 15   La propiedad asociativa de la multiplicación en el caso a y la propiedad asociativa de la suma en el caso b. 16   Tanto el circuito a como el b pueden sustituirse por una única puerta NOT. El circuito c es equivalente  

a una única puerta AND, y el d, a una puerta OR. 17   La función f se puede implementar directamente: A

B

C

f

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FICHA 2

BOOLE, fORMAS CANÓNICAS Y PUERTAS LÓGICAS (IV)

Para la función g, debemos obtener:      1.  Primero, su tabla de verdad.

 

A

B

C

g

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

2.  Después, su primera forma canónica. gFC1 = A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C + A ⋅ B ⋅ C 3.  Finalmente, su implementación: A

B

C

g

La función h puede desarrollarse como sigue: h = (A + B) ⋅ (B + C) + A ⋅ B = A ⋅ B + A ⋅ C + B ⋅ B + B ⋅ C + A ⋅ B = A ⋅ B + A ⋅ C + B ⋅ B + B ⋅ C … y ahora se puede implementar directamente:  A

B

18   Se encenderá el LED inferior:

C

h

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AMPLIACIÓN

FICHA 3

LOS CONDENSADORES. CONSTITUCIÓN (I)

Los condensadores son unos dispositivos electrónicos1 constituidos por un material dieléctrico   colocado entre dos láminas metálicas (a veces, de aluminio) a las que se ha soldado un cable.   Se representan mediante dos líneas paralelas de la misma longitud. Son no polarizados excepto   los electrolíticos, que sí lo son.

PROCEDIMIENTO fUNCIONAMIENTO DE UN CONDENSADOR Para entender el funcionamiento, debemos detenernos primero en qué es un material  dieléctrico y cómo se comporta cuando se le aplica cierto voltaje. Ciertos materiales, como la celulosa, el papel parafinado o el agua, están compuestos   de moléculas que, aunque tienen las mismas cargas positivas que negativas (es decir,   Símbolo del condensador. son eléctricamente neutras), no tienen las cargas homogéneamente repartidas. Fíjate en la molécula de agua H2O: consta de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos mediante   un enlace covalente. En dicho enlace, los átomos de hidrógeno quedan ligeramente cargados positivamente   y el de oxígeno queda cargado negativamente; por ello, se dice que es una molécula polar. Para estudiar el comportamiento eléctrico de las moléculas polares, puedes imaginártelas como si fueran   «cápsulas» con un lado positivo y otro negativo. A dichas cápsulas se les llama dipolos eléctricos, porque tienen  dos polos (uno positivo y otro negativo).

Molécula de agua

Dipolo eléctrico

Dieléctrico

Un material dieléctrico es aquel que está constituido por moléculas polares. Esas moléculas se están moviendo  continuamente. fUNCIONAMIENTO INTERNO Si entre dos planchas metálicas (que llamaremos armaduras) introducimos un material dieléctrico,   este se comportará de manera diferente en función del voltaje que haya entre ellas. Los electrones no lo tienen fácil para pasar de una armadura a otra, ya que no están unidos por un material   buen conductor (como los metales). Si aumentamos el voltaje entre armaduras, ocurrirá lo siguiente2: 1.   Los electrones salen de un polo de la pila y se dirigen hacia la armadura donde se agolpan con los allí  existentes, pero sin poder saltar a la otra armadura. No olvides que en un metal, los electrones de sus átomos   se encuentran bastante libres (los científicos dicen que en los metales hay un «mar de electrones»). 2.   Esa abundancia de electrones en una armadura hace que se cargue negativamente y que atraiga a ciertos   dipolos que, gracias a su movilidad, pueden girar y alinearse. 3.   Esa alineación se propaga hasta la otra armadura. Allí, el polo negativo de los dipolos causará una repulsión   en su mar de electrones. Entonces algunos de ellos saldrán, empujados por esa repulsión eléctrica, y atraídos  por el otro polo de la pila, ávido de cargas negativas. 4.   Al salir repelidos de la segunda armadura, los electrones han dejado «huecos» y, por tanto, dicha armadura  quedará con cierta carga positiva. 1  La electricidad es la ciencia que estudia el movimiento de los electrones en materiales metálicos. La electrónica es la ciencia que estudia   el movimiento de los electrones en materiales no metálicos y en el vacío. 2  En esta explicación consideraremos el sentido convencional de la corriente, es decir, del polo positivo al negativo. 

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AMPLIACIÓN

FICHA 3

LOS CONDENSADORES. CONSTITUCIÓN (II)

5.   Llegará un momento en que, para un voltaje dado, los electrones ya no puedan salir de la pila debido a que   no tienen energía (voltaje) para superar la repulsión de todos los que han llegado anteriormente a la primera  armadura. En ese momento, ningún electrón se mueve ni de la pila ni de las armaduras. Decimos entonces que  el condensador está almacenando cierta carga eléctrica.

Si no hay voltaje entre los electrodos, los dipolos se mueven libremente.

Para el voltaje V1 se almacena una carga Q1.

Para el voltaje V2 se almacena una carga Q2.

La relación entre la carga que almacena un condensador y el voltaje que hay entre sus armaduras es constante,   y se llama capacidad (C ). En el Sistema Internacional se mide en faradios (f). C =

Q V

•  C: capacidad (faradios, F) •  Q: carga eléctrica (culombios, C) •  V: voltaje (voltios, V)

Por supuesto, la capacidad de los condensadores es limitada. Si tratamos de que almacenen más carga   de la máxima, aumentando el voltaje provocaremos que los electrones adquieran tanta energía   que salten de una armadura a otra, produciendo un arco eléctrico que, como sabes, supone una elevada  concentración de calor en una zona muy pequeña. El condensador se quema y se dice que ha tenido lugar   la ruptura del dieléctrico.

Carga máxima Qmáx, almacenada por el condensador.

Ruptura del dieléctrico debido a que se ha producido un arco eléctrico.

Observa que en el proceso de carga de un condensador hay tránsito de electrones por los cables, es decir,   ¡hay corriente eléctrica! Esta corriente podría encender un activador (bombilla, motor, etc.) si no fuera porque    el proceso de almacenamiento de carga es instantáneo. No olvides que el condensador ideal no presenta ninguna resistencia al paso de la corriente eléctrica,   salvo que tenga la carga máxima, para un voltaje dado.

CUESTIONES 1   Explica con tus propias palabras cómo funciona un condensador. 2   El agua (H2O) es una molécula polar. Haz un dibujo para explicarlo. ◾ TECNOLOGÍA 4.° ESO ◾ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. ◾

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AMPLIACIÓN

FICHA 4

LOS RELÉS. EfECTO MEMORIA (I)

Los relés fueron unos de los componentes fundamentales de los primeros ordenadores debido   a su capacidad de almacenar información si se los conecta adecuadamente, es decir, se utilizaban  como memorias: las llamadas memorias de ferrita hacen referencia al material ferromagnético   que se alojaba en el núcleo de la bobina del electroimán.

PROCEDIMIENTO El objetivo que ahora nos planteamos es encender, y mantener encendida una bombilla, mediante un pulsador,  que pulsamos y soltamos al cabo de un instante. Se trata de diseñar un circuito que «memorice» que   se ha pulsado el pulsador. Después, si deseamos apagar la bombilla, tendremos que hacer que el circuito   «olvide» que se pulsó el pulsador, es decir, tendremos que borrar la memoria. Observa los siguientes circuitos:

En ambos casos, cuando se activa el pulsador la bombilla se enciende. Sin embargo, vuelve a apagarse cuando   se libera el pulsador. Por tanto, estas soluciones no son válidas, ya que no memorizan la pulsación. Analicemos con detenimiento el comportamiento de este otro circuito: incorpora un relé de dos circuitos   de conmutación con uno de sus conmutadores conectado en paralelo con el pulsador NA. ¡Este es el truco!

Apagada

Estado del circuito antes de activar el pulsador.

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Encendida

Estado del circuito tras pulsar y soltar el pulsador.

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AMPLIACIÓN

FICHA 4

LOS RELÉS. EfECTO MEMORIA (II)

Tras activar el pulsador, el electroimán del relé atrae   los contactos del conmutador y, en ese momento,   la corriente llega a la bobina por dos vías: a través   del pulsador y a través del conmutador simple   conectado en paralelo con él.  Al liberar el pulsador, una de esas vías   se abre (la del pulsador), pero la del conmutador   permanece cerrada y la corriente sigue llegando   a la bobina a través de ella. El electroimán se mantiene  activado indefinidamente. Para «borrar la memoria» es necesario abrir el circuito   de la bobina y, para ello, suele utilizarse un pulsador NC  colocado en una rama principal del circuito de control. Fíjate en la modificación introducida en el circuito   de la figura.  En lenguaje digital podríamos decir que: •   Si pulsamos NA se almacena un 1 en la memoria. •   Si pulsamos NC se almacena un 0. El principal problema en la utilización de este circuito   es que la velocidad a la que se puede activar o desactivar   la memoria es relativamente lenta, del orden de décimas   o centésimas de segundo. Esta velocidad de conmutación   se ve limitada por: •   El peso de los elementos mecánicos. Circuito de memoria del relé con pulsador de almacenamiento (NA) y de borrado (NC). •   La «remanencia magnética» del núcleo de la bobina.   Esto consiste en que, después de cortar la corriente   en la bobina, la barrita ferromagnética que hay   en su interior permanece imanada (y, por tanto, atrayendo   los contactos del conmutador) durante un tiempo. Ese tiempo aumenta si incrementamos la frecuencia con que pulsamos NA; de modo que   si pulsamos muy rápido, llegará un momento en que la bobina no responde   y permanece activada. La aparición del transistor mejoró enormemente la velocidad de conmutación (hasta el orden   de nanosegundos) y, dadas las posibilidades de miniaturización que ofrecía, se pudieron procesar   muchísimas más señales simultáneamente.

 

CUESTIONES 1   Explica la utilización de relés como efecto memoria. 2   Explica con tus propias palabras cómo podemos elaborar un circuito en el que,  

tras pulsar un pulsador, obtengamos dos lámparas encendidas que se mantienen así   aunque dejemos de activar el pulsador. 3   Elige las afirmaciones correctas, la velocidad de conmutación se ve limitada por:

a) El número de contactos del relé. b) El tipo de pulsadores. c) La remanencia magnética. d) El peso de los elementos mecánicos. ◾ TECNOLOGÍA 4.° ESO ◾ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. ◾

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AMPLIACIÓN

FICHA 5

LOS RELÉS. OPOSICIÓN A LA CONEXIÓN Y A LA DESCONEXIÓN (I)

Las bobinas de los relés tienen un comportamiento algo «rebelde»: se oponen siempre   a los cambios de corriente. Lenz investigó sobre este fenómeno y lo describió en lo que hoy  llamamos ley de Lenz. OPOSICIÓN A LA CONEXIÓN Cuando por una bobina no está pasando corriente y, de repente, cerramos un interruptor que permite el paso   de corriente hacia ella, la bobina tardará un tiempo en dejar que pase toda la corriente. Si el interruptor   se mantiene pulsado, la corriente acabará por estabilizarse y la bobina no presentará ninguna oposición.

PRACTICA 1.   Puedes simular los siguientes circuitos con Crocodile Technology 3D. La gráfica ha sido obtenida   con un osciloscopio virtual, que es un instrumento que sirve para registrar, en un tiempo determinado,   la evolución de la corriente o el voltaje a que está sometido un componente. Lo encontrarás   en Parts Library → Presentation → Graph. En los circuitos de las figuras se ha registrado la corriente que circula por el punto rojo durante las acciones   de cerrar el interruptor y abrirlo unos instantes más tarde. Vemos cómo la bobina hace que la corriente tarde unos 0,8 s, aproximadamente, en alcanzar su valor máximo: 2

0,8 s

1

Oposición de la bobina de un relé al paso de corriente eléctrica.

Las bombillas no se oponen al paso de corriente eléctrica.

La bombilla, en cambio, deja pasar inmediatamente toda la corriente suministrada por la pila. Recuerda que la bobina no se opone a una cantidad de corriente determinada, sino a los cambios   de corriente. Este comportamiento tiene poca incidencia en proyectos donde no se demande una velocidad   de conmutación elevada. En nuestros trabajos de taller apenas podremos apreciarlo.

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AMPLIACIÓN

FICHA 5

LOS RELÉS. OPOSICIÓN A LA CONEXIÓN Y A LA DESCONEXIÓN (II)

OPOSICIÓN A LA DESCONEXIÓN Cuando por una bobina está pasando una corriente que se mantiene constante y, de repente, abrimos   el interruptor provocando que la corriente cese instantáneamente, la bobina se opondrá a este cambio tan brusco  generando ella misma cierto voltaje. Este voltaje puede llegar a ser muy grande, aunque solo dura un tiempo  brevísimo, siendo capaz de generar una corriente de idénticas características llamada corriente inversa de pico. En el circuito siguiente se puede observar el voltaje inverso de pico generado cuando se abre un interruptor  después de haberlo mantenido cerrado cierto tiempo. ON

OFF

Voltaje de pico producido al desconectar (Off) la bobina de un relé.

En este circuito no podemos observar la corriente de pico porque el interruptor abre inmediatamente el circuito,  impidiendo cualquier tránsito de corriente. Fíjate en el siguiente circuito, en el que hemos incorporado una rama  para que la bobina descargue su voltaje inverso: 1

2

1

2

A

A

B

1

2

B

A

B

Aparición de una corriente de pico al desconectar la bobina de un relé.

•   En la rama  A  de este circuito se observa cómo hay un retardo en el establecimiento de la intensidad   (90 mA o 0 mA) cuando el conmutador cambia de posición. •   Por la rama  B  no circula intensidad excepto cuando el conmutador cierra el contacto 2, tras haber tenido  cerrado el 1 anteriormente. El pico de corriente trata de suplir la intensidad que había antes. ◾ TECNOLOGÍA 4.° ESO ◾ MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. ◾

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AMPLIACIÓN

FICHA 5

LOS RELÉS. OPOSICIÓN A LA CONEXIÓN Y A LA DESCONEXIÓN (III)

¿Dónde está la resistencia en este circuito? Es cierto que no hay resistores, de modo   que la única resistencia es la que ofrecen los cables (los cables del circuito y los cables de la bobina).   Por ejemplo, ciertos relés de 6 V de voltaje nominal tienen unos 75 W de resistencia en su bobina.   Precisamente en esta resistencia, la corriente inversa de pico se transforma en calor; fenómeno   que se conoce como efecto Joule. En la práctica, solo debe preocuparnos la corriente inversa de pico si trabajamos con componentes   muy frágiles como, por ejemplo, los transistores. Observa el siguiente circuito: Aquí, la corriente inversa de pico trata de atravesar   el colector y salir por la base del transistor,   F vía que teóricamente está abierta si no pasa intensidad   por la base.  Los colectores de los transistores son muy sensibles   a este tipo de invasiones, de modo que debemos protegerlos  para que no sufran daños irreparables.

F

Pico de corriente en el colector de un transistor.

La protección más sencilla es colocar un diodo simple en paralelo con la bobina del relé.   La idea es crear un circuito a través del cual pueda circular la corriente de pico y ser absorbida   por una resistencia (la del cable de la bobina). Cuando llega corriente a la bobina, el diodo impide que se vaya por la rama paralela,   cortocircuitándola. Cuando cesa la corriente, el diodo permite que el pico generado por la bobina   circule por la rama paralela, donde se encuentra él.

F

F Protección del colector del transistor conectando un diodo simple en paralelo con la bobina del relé.

En tus montajes puedes utilizar los modelos de diodos 1N4001, 1N4002... y 1N4007, todos de características  muy similares.

OBSERVA TU ENTORNO Los tubos fluorescentes necesitan de unas bobinas llamadas reactancias para poder encenderse.   Sin embargo, como sabes, las bobinas se oponen a los cambios de corriente. Así, las reactancias   retardan el encendido de los tubos y, al apagarlos, generan una corriente que puede hacer   que salten chispas (aparece un pequeño arco eléctrico) en el interruptor.

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AMPLIACIÓN

FICHA 5

LOS RELÉS. OPOSICIÓN A LA CONEXIÓN Y A LA DESCONEXIÓN (IV)

CUESTIONES 1   La resistencia de un cable metálico viene dada por la expresión: ρ⋅

ρ: resistividad (W ⋅ m)  l , siendo l : longitud del cable (m)  S S : superficie (m2 )

La bobina de un relé, realizada con hilo de cobre esmaltado de resistividad de 17,24 ⋅ 10-9 W · m   y de sección 0,5 mm2, presenta una resistencia de 75 W. a) ¿Qué longitud de cable se habrá empleado? b) ¿Cuántas vueltas tendrá la bobina si su diámetro es de 1 cm? 2   ¿Cuál de las siguientes afirmaciones se corresponde con el circuito de la figura?

a) El motor no funcionará sea cual sea el estado   de los elementos de maniobra. b) El motor siempre estará en funcionamiento,   pero cambiará su sentido de giro cuando se active   el interruptor. c) El motor siempre girará en un único sentido. d) El motor siempre estará parado porque hay   un cortocircuito en los contactos del relé.

3   ¿Cuál de las siguientes afirmaciones se corresponde con el circuito de la figura?

a) Cuando se pulse Push, se encenderá la bombilla B   y cuando se deje de pulsar, se volverá a encender   la A. b) Cuando se pulse Push, se encenderá la bombilla B,   y cuando se deje de pulsar, estarán encendidas   la B y la A. c) Cuando se pulse Push, se encenderá la bombilla B,   y cuando se deje de pulsar, seguirá encendida la B   y apagada la A. d) Cuando se pulse Push, se apagará la bombilla A   y la bombilla B seguirá apagada. 4   El circuito de la figura, ¿qué bombillas se encenderán al cerrar el interruptor?

a) Las bombillas A, B y F. b) Las bombillas C, D y E. D

c) Las bombillas A y F. d) Las bombillas B y F.

A E B

C F

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FICHA 6

TRANSISTORES BIPOLARES NPN I. CURVAS CARACTERÍSTICAS

El estudio detallado del funcionamiento del transistor es complicado porque,   en realidad, cada uno de sus parámetros está relacionado con todos los demás.  Esas relaciones son complejas y, además, varían según el modelo de transistor.  Para describir las relaciones entre los parámetros de un modelo especifico   de transistor, los fabricantes ofrecen unas gráficas llamadas curvas características.  Nos servirán además para estudiar en detalle los modos de funcionamiento   del transistor. Las curvas más utilizadas en la práctica son las siguientes:

VBB

 

VCC

RC RB

Montaje EC de un transistor NPN.

CURVA CARACTERÍSTICA DE ENTRADA Es la representación gráfica de IB en función de VBE, que son  los parámetros básicos del circuito de entrada.  Se obtiene anotando los valores de IB y VBE mientras se varía   el voltaje VBB y se mantiene constante VCE. Su aspecto   no varía con otros valores de VCE. Su forma es exponencial: en un transistor de silicio, el valor   de IB aumenta rapidísimamente cuando VBE es ligeramente  superior a 0,7 V.

IB

VBE

0,7 V

Curva característica de entrada para un transistor de silicio.

CURVA CARACTERÍSTICA DE SALIDA Es la representación gráfica de IC en función de VCE   que son los parámetros básicos del circuito de salida.  Se obtiene fijando el valor de VBB (y, por tanto, el de IB)   y anotando los valores de IC y VCE mientras variamos   el voltaje VCC.

IC  (mA) IB = 250 mA IB = 150 mA

20

IB = 100 mA

10

IB = 0 mA 0,2

VCE (V)

Curvas características de salida para distintos valores de I B.

CURVA CARACTERÍSTICA DE TRANSfERENCIA Es la representación gráfica de IC en función de IB.  Se obtiene fijando el valor de VCE y anotando los valores   de IC e IB mientras variamos el voltaje VBB.  Puede observarse una región lineal en cada curva.

IC (mA)

VCE = 10 V VCE = 5 V VCE = 1 V

IB (mA)

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Curvas características de salida para distintos valores de I B.

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AMPLIACIÓN

FICHA 7

TRANSISTORES BIPOLARES NPN II. MODOS DE fUNCIONAMIENTO (I) VCC

VBB

fUNCIONAMIENTO EN CORTE En el montaje en emisor común, EC, aunque no circule corriente por la base,   debido a efectos térmicos, siempre circula una pequeña corriente del colector   al emisor llamada corriente de corte de colector, ICEO, del orden de nanoamperios   (nA). La «O» indica que la corriente se produce cuando la base está abierta (Open). En el montaje en base común, BC, ocurre un efecto similar: aunque IE sea nula,   siempre circula una pequeña corriente del colector hacia la base, ICBO, llamada   corriente inversa de saturación o corriente de fugas. Por lo general, es despreciable   aunque aumenta mucho con la temperatura. Además: ICEO = (b + 1) ⋅ ICBO @ b ⋅ ICBO. Parámetro

ICEO

En corte

IB

0

IC

ICEO @ 0

IE

IB + IC = ICEO @ 0

funcionamiento en corte del modelo BC108 con b = 165.

VCB

VCE - VBE @ VCE

VBE