Electricidad Basica Modulo 2

sistemas eléctricos

electricidad básica parte 1 componentes y operación

EETS

Entrenamiento Especializado para Técnicos de Servicio

División Ford de Servicio al Cliente Entrenamiento técnico

INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD

Introducción a la electricidad

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 1

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INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD OBJETIVOS DEL TECNICO La siguiente lección es una breve introducción a los fundamentos básicos de la electricidad. Aunque realmente no podemos ver la electricidad, podemos ver los efectos de la electricidad y pronosticar como actuarán éstos bajo ciertas condiciones. Muchos técnicos consideran los problemas eléctricos como los más difíciles de diagnosticar y reparar. Sin embargo, una vez que usted conoce los fundamentos básicos, los principios de la electricidad se vuelven mucho más fáciles de entender y de aplicar en la estación de servicio. Al terminar esta lección, usted será capaz de:

n Definir que son los conductores. n Definir que son los aisladores. n Definir que es la corriente. n Definir que son los amperios. n Definir que es la diferencia de potencial. n Definir que es el voltaje. n Definir que es la resistencia. n Definir que son los ohmios.

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Lección 1

Electricidad básica: Componentes y operación

INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD ¿QUE ES LA ELECTRICIDAD? Para nuestros propósitos, la electricidad se define como el flujo de electrones a través de un conductor cuando se aplica una fuerza. Para entender mejor esta relación, necesitamos analizar la electricidad desde su parte más pequeña, el átomo. Un átomo es la partícula más pequeña de cualquier elemento. Cada cosa que nos rodea, ya sea un sólido, un líquido o un gas, está formado de muchos átomos diferentes o de una combinación de átomos.

Los protones y los neutrones están combinados en el centro de cada átomo para producir el núcleo. Las partículas atómicas restantes, los electrones, orbitan alrededor del núcleo casi de la misma forma en la cuál los planetas en nuestro sistema solar orbitan alrededor del sol. El núcleo está cargado positivamente. Los electrones cargados negativamente son atraídos hacia el núcleo en una forma similar a la que los polos norte y sur de dos imanes se mueven uno hacia otro cuando se colocan muy cerca.

Dentro de cada átomo, existen tres partículas atómicas: Protones (cargados positivamente) Neutrones (sin carga eléctrica) Electrones (cargados negativamente)

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 1

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INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD

La velocidad a la cuál viaja un electrón alrededor del núcleo es exactamente la suficiente para mantenerlo en su órbita. El balance entre el jalón hacia el núcleo y la fuerza centrífuga del electrón en movimiento mantiene cada electrón en su respectivo “anillo”. Los electrones en las órbitas exteriores se conocen como electrones libres. Debido a la distancia que los separa del núcleo, éstos pueden ser fácilmente sacados fuera de sus órbitas, permitiendo que los electrones fluyan de un átomo a otro en presencia de un buen camino (conductor). Cuando los electrones fluyen de un átomo a otro, se dice que existe flujo de corriente eléctrica.

Un átomo que pierde un electrón se convierte en un átomo positivamente cargado y se conoce como un ion positivo. Un átomo que tiene un electrón extra está cargado negativamente y es conocido como un ion negativo. Los iones positivos quieren ganar un electrón mientras los iones negativos quieren librarse de un electrón de tal manera que ellos pueden volverse a balancear nuevamente. Estas fuerzas de repulsión y de atracción forman la presión eléctrica que nosotros conocemos como voltaje. Los electrones que fluyen de un átomo a otro producen la corriente eléctrica. La facilidad o la dificultad con la cuál los electrones fluyen a través de un material es conocida como resistencia.

ELECTRONES LIBRES - Electrones que se encuentran en las órbitas exteriores de los átomos que son fácilmente forzados hacia afuera de sus órbitas, permitiendoque los electrones fluyan en un conductor. VOLTAJE - Es la presión eléctrica en un circuito. CORRIENTE - Es el movimiento de electrones en un conductor. RESISTENCIA - Es la oposición al flujo de corriente eléctrica a través de un circuito eléctrico. 8

Lección 1

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INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD CONDUCTORES Y AISLADOR

El flujo de corriente únicamente puede presentarse en materiales que tienen electrones libres en abundancia. Tales materiales son llamados conductores debido a que permiten que dichos electrones libres fluyan fácilmente a través de ellos. A lo opuesto a un conductor se conoce como aislador. Un aislador es un material que mantiene estrechamente a sus electrones en una órbita. Esto hace difícil que los electrones se liberen, lo que a la vez dificulta que la corriente fluya. El recubrimiento plástico que rodea al cable en un vehículo es un ejemplo de aislador. Otros aisladores comunes incluyen hules y cerámicas.

El cobre es el conductor más comúnmente utilizado en el cableado del vehículo ya que es muy fuerte, relativamente económico y tiene muy poca resistencia al flujo de electrones. Otros conductores que también se utilizan son el aluminio y el acero.

Aún cuando la plata es mejor conductor que el cobre, el aluminio o el acero, es demasiado cara como para utilizarse en aplicaciones a gran escala. Por lo tanto, la plata se utiliza únicamente para aplicaciones críticas.

CONDUCTOR - Es una substancia, usualmente metal, en la cuál fluirá una corriente eléctrica. El flujo de la corriente es posible debido a que existen muchos electrones libres en la substancia. AISLADOR - Es una substancia en la cuál no habrá flujo de corriente debido a la falta de electrones libres.

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Lección 1

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INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD CORRIENTE

FLUJO ELECTRICO = CORRIENTE

Como se mencionó anteriormente, la corriente se define como el flujo de electrones libres que se desplazan de un átomo a otro. Este flujo puede ser comparado con la forma en la que el agua fluye desde el depósito colocado en una torre hasta un grifo.

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La corriente se: l l

mide en amperios o amps. se identifica por medio de la letra “A”.

Cuando se utiliza ley de Ohm (que se discutirá más ampliamente en la Lección dos), la corriente se identifica por medio de la letra “I” de Intensidad.

Lección 1

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INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD VOLTAJE

LA “PRESION” ELECTRICA SE CONOCE COMO VOLTAJE

El voltaje es la diferencia de potencial o de presión eléctrica entre dos cuerpos que ocasionan que la corriente fluya a través de un conductor. Utilizando nuestro ejemplo del depósito de agua en la torre, la diferencia de potencial entre el depósito de agua y el piso hace que el agua fluya desde el depósito hasta el grifo. El voltaje se: l l

mide en voltios. se identifica por medio de la letra “V”.

Cuando se utiliza ley de Ohm (que se discutirá más ampliamente en la Lección dos), el voltaje se identifica por medio de la letra “E” de fuerza electromotriz.

A través de un proceso conocido como ionización, un átomo puede cargarse, ya sea positiva o negativamente, ganando o perdiendo electrones. Cuando dos cuerpos (tales como las terminales negativa y positiva de una batería) tienen una carga diferente, existe una diferencia de potencial entre ellos. Es importante recordar que usted no puede tener corriente en un circuito sin una presión (voltaje) que la mueva a lo largo de él. La realidad es que, se necesita un voltaje y una corriente para generar una energía que pueda llevar a cabo un trabajo.

IONIZACION - Es el proceso de cargar positivamente un átomo haciéndolo perder un electrón o de cargarlo negativamente haciéndolo ganar un electrón. DIFERENCIA DE POTENCIAL - Es el desequilibrio de electrones que genera una fuerza de repulsión o de atracción. Electricidad básica: Componentes y operación

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INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD RESISTANCIA

LA LIMITACION DEL FLUJO DE ELECTRICIDAD ES CONOCIDA COMO RESISTENCIA

La resistencia es la oposición al flujo de corriente eléctrica a través de un circuito eléctrico. La resistencia se: mide en ohmios. se identifica por medio de la letra Griega omega (W ).

l l

Cuando se utiliza ley de Ohm (que se discutirá más ampliamente en la Lección dos), se utiliza la letra “R” de Resistencia. El término resistencia, en el uso diario, muchas veces se consideró como un término desagradable. Sin embargo, en el mundo de la electricidad, la resistencia puede ser algo muy valioso. Por ejemplo, tome un foco. A medida que la electricidad fluye a través del foco, el filamento se opone al flujo de electricidad y lo calienta hasta el punto en que éste puede brillar.

Otro ejemplo de la forma en que se utiliza la resistencia es en un vehículo, son los diferentes ajustes del motor del soplador en un sistema de control de clima. Agregando intencionalmente más resistencia, usted puede hacer que el motor del soplador gire más lentamente. Si se quita la resistencia agregada intencionalmente, el motor del soplador opera a su máxima velocidad. Sin embargo, es importante recordar que la resistencia que no es deseada - tal como cuando la corrosión en un punto de contacto evita que la corriente fluya correctamente - ocasiona problemas. Esta clase de resistencia “roba” al circuito parte de su porción total de corriente. Los problemas con la resistencia serán discutidos más ampliamente en la lección seis.

RESISTENCIA - Es la oposición al flujo de corriente eléctrica a través de un circuito eléctrico, OHMIO - Es la unidad de medición de la resistencia al flujo de la corriente.

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Lección 1

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INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD FACTORES QUE AFECTAN A LA RESISTENCIA Todos los conductores, aún los buenos como el cobre y el oro, tienen algo de resistencia al flujo de corriente. Existen diferentes factores que pueden afectar la resistencia de un conductor y la corriente que transporta.

Area de corte transversal (tamaño) de un conductor Mientras mayor sea el diámetro de un cable, mayor área tendrán los electrones para fluir a través de él al mismo tiempo. Los cables con diámetro más pequeño permitirán que menos electrones se muevan a través de ellos, ocasionando de este modo una mayor resistencia.

Algunos de los factores que determinan la resistencia de un conductor son: l Tamaño (diámetro) l Longitud l Material

Normalmente el diámetro de los cables se mide por medio de calibres. Mientras más grande sea el número del calibre, más pequeño será el diámetro del cable.

.

Conductividad y diámetro del cable

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INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD Longitud del conductor

Mientras más largos son los conductores, los electrones tienen que viajar más lejos y encuentran más resistencia a lo largo del camino.

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En conductores más cortos, el movimiento de electrones de un extremo al otro es relativamente fácil ellos tienen que pasar a través de un número inferior de átomos.

Lección 1

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INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD Material conductor Debido al número diferente de electrones libres entre los diferentes materiales, algunos conducirán más fácilmente que otros. Algunos buenos conductores son (en orden descendente): l l l l l l l l

Plata Cobre Oro Aluminio Tungsteno Hierro Acero Mercurio

Algunos malos conductores son: l l l l

Plástico Cristal Hule Agua destilada

Temperatura La temperatura también tiene un efecto en la resistencia de la mayoría de los conductores pero afecta a los diferentes materiales en diferentes formas.

que los electrones permanezcan en órbitas más estrechas (girando más rápido) y que se vuelvan más difíciles de mover en la dirección del flujo de corriente.

La resistencia del cobre o del acero aumenta a medida que su temperatura se incrementan. La energía aplicada a estos materiales en forma de calor ocasiona

Algunos materiales, tales como el silicón y el carbón, disminuyen su resistencia a medida que su temperatura aumenta.

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INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD

W) LA RESISTENCIA SE MIDE EN OHMIOS (W

La resistencia se mide con el componente aislado de la fuente de voltaje del el circuito.

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El medir la resistencia en un circuito “vivo” ocasionará lecturas inexactas y podría dañar su medidor.

Lección 1

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INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD 1. Haga que concuerde el término en la columna A con la definición apropiada en la columna B: Columna A

Columna B

1. Conductor _____

A La presión eléctrica en un circuito.

2. Aislador ______

B. Un desequilibrio de electrones que ocasiona una fuerza de repulsión o de atracción

3. Corriente ______

C. Una substancia en la cuál no habrá flujo de corriente debido a la falta de electrones libres.

4. Voltaje _______

D. La oposición al flujo de corriente eléctrica a través de un circuito eléctrico.

5. Resistencia _______

E. Una substancia, normalmente metal, en la cuál fluirá una corriente eléctrica.

6. Diferencia de potencial ______

F. El movimiento de electrones en un conductor cuando se aplica una fuerza electromotriz.

2. La corriente se mide en __________y se identifica por medio del símbolo_______ 3. El voltaje se mide en _____________ y se identifica por medio del símbolo_______ 4. La resistencia se mide en __________ y se identifica por medio del símbolo _______ 5. Identifique los siguientes elementos ya sea como conductor o como aislador: A. Pinzas de metal _______

D. Bloque de motor _______

B: Regla de madera _______

E. Manguera de hule _______

C. Embudo de plástico _______

F. Tasa de café ________

6. Anote tres factores que afectan la resistencia de un conducror _____________________________________________________________________________________

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INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD 7. Si todos los conductores mostrados abajo tiene el mismo diámetro y son hechos del mismo material, ¿cual de ellos tiene la menor resistencia?

8. ¿Cuál de los siguientes materiales tiene mayor resistencia? A. Oro B. Hule C. Cobre D. Agua

9. Si todos los conductores mostrados a continuación son de la misma longitud y están hechos del mismo material, ¿Cuál de ellos sería mejor conductor?

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Lección 1

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS

Construcción de circuitos básicos

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS OBJETIVOS DEL TECNICO Ahora que usted ya tiene una idea general de los principios de la electricidad, veamos cómo estos principios reaccionan uno con el otro en un circuito. También observaremos los diferentes elementos que conforman un circuito básico e identificaremos la función de cada uno de los elementos. Al terminar esta lección, usted será capaz de:

n Identificar los elementos de un circuito determinado. n Definir la carga eléctrica. n Definir la tierra. n Identificar y reconocer diferentes fallas en el circuito. n Identificar las características del circuito cuando se tiene un interruptor en el lado de corriente.

n Identificar las características del circuito cuando se tiene un interruptor en el lado de tierra.

n Definir la caída de voltaje. n Identificar los tipos de circuitos. n Aplicar la relación entre voltios, corriente y resistencia. n Aplicar la ley de Ohm. n Llevar a cabo conversiones de mediciones.

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Lección 2

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS CIRCUITOS BASICOS

El flujo de la corriente eléctrica requiere de una trayectoria completa desde la fuente de voltaje (algunas veces identificada simplemente como B+), hacia cualquier carga que esté siendo energizada y después regresada a tierra por medio de una trayectoria diferente. Esta trayectoria se conoce como circuito.

Los elementos básicos dentro de un circuito dado incluyen:

Para hacer que un circuito sea más utilizable, se le debe agregar un dispositivo de control. Un interruptor en un circuito completa la trayectoria y permite que la corriente fluya cuando éste está

cerrado. Cuando el interruptor se abre, la trayectoria se rompe y la corriente no fluye. La localización del interruptor en un circuito en serie sencillo no hace ninguna diferencia. Si la trayectoria se rompe, la corriente no puede fluir.

l l l l l

Un control Protección del circuito Una carga Fuente de voltaje Trayectoria a tierra

INTERRUPTOR - Es un dispositivo utilizado como control de encendido/apagado en un circuito eléctrico. Electricidad básica: Componentes y operación

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS Protección

En algunos casos, es posible que se presente un gran flujo de corriente en un circuito. Sin algún medio de protección, un cortocircuito puede ocasionar que fluya la cantidad total de corriente disponible, posiblemente más de la que el diseño del circuito pueda tolerar. Esto puede ocasionar que el cableado se sobrecaliente y se queme.

Para evitar que esto suceda, cada circuito debe contar con un protector de circuito, tal como un fusible o un cortacircuitos. En la lección 3 aparece más información acerca de los protectores de circuito.

Carga

Una carga se define como el dispositivo en un circuito eléctrico que convierte el flujo de corriente en calor, luz o movimiento.

Un ejemplo de cada uno podría ser el desempañador de la ventana trasera para calor, un foco para luz y un motor para movimiento.

CORTACIRCUITOS - Es un dispositivo que protege de sobrecargas al circuito. FUSIBLE - Es un dispositivo de protección colocado en un circuito el cuál, se fundirá e interrumpirá el flujo de corriente si se presenta una condición de sobrecarga. PROTECTOR DE CIRCUITO - Es un dispositivo similar a un fusible o un cortacircuitos que está diseñado para abrir un circuito en caso de presentarse una sobrecarga. CARGA - Es un dispositivo en un circuito eléctrico que convierte el flujo de corriente en calor, luz o movimiento. 22

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS Tierra

Una tierra es la parte de un circuito que completa la trayectoria de regreso hacia la fuente de voltaje después de la carga. En este punto, el voltaje se encuentra en su potencial más bajo (casi cero) en el circuito.

En los vehículos modernos, el lado negativo de la batería generalmente está conectado a tierra.

En un vehículo, no es práctico tener un cable a tierra independiente regresando hacia la batería para cada sistema.

La mayoría de los circuitos cierran su trayectoria a tierra en base a una tierra a la carrocería que utiliza a la carrocería, al motor o al bastidor del vehículo como trayectoria de regreso hacia la fuente de voltaje. El acero en estas partes del vehículo proporciona una trayectoria excelente para la corriente eléctrica.

TIERRA - Es la parte del circuito que completa la trayectoria de regreso hacia la fuente de voltaje después de la carga. TIERRA A LA CARROCERIA - Usa el bastidor de la carrocería o el motor del vehículo para aterrizar un circuito. Electricidad básica: Componentes y operación

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS Circuito cerrado

UN CIRCUITO CERRADO PROPORCIONA UNA TRAYECTORIA COMPLETA A TIERRA Se requiere de una trayectoria completa desde la fuente de voltaje hacia el dispositivo y de regreso a tierra para que los dispositivos eléctricos funcionen. Esta trayectoria circular se conoce como circuito cerrado.

En la mayoría de los circuitos básicos, esto requiere de un conductor proveniente de la fuente de voltaje hacia una carga y de otro conductor que regresa hasta la fuente de voltaje como una tierra.

CIRCUITO CERRADO - Es una trayectoria completa desde la fuente de voltaje hasta una carga eléctrica o dispositivo y de regreso hacia la fuente de voltaje a través de una tierra. 24

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS Circuito abierto

LOS CIRCUITOS ABIERTOS TIENEN UNA TRAYECTORIA INCOMPLETA A TIERRA Si cualquiera, ya sea la fuente de voltaje o el conductor del lado a tierra se quita de la carga, el circuito se rompe. Debido a que ya no existe una trayectoria completa, la corriente no fluirá. Esto se conoce como un circuito abierto.

En este caso, el voltaje estará disponible en el circuito hasta el punto de ruptura. Sin embargo, el trabajo no puede llevarse a cabo debido a que no existe flujo de corriente.

CIRCUITO ABIERTO - Es una condición en la cuál la trayectoria de un circuito se rompe y la corriente no puede fluir.

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Lección 2

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS Ejemplos de aberturas

Las aberturas pueden ser planeadas o no intencionales. Diferentes ejemplos de aberturas se muestran arriba.

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En cada uno de estos casos, la corriente no fluye debido a la ruptura de la trayectoria del conductor a tierra.

Lección 2

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS Con interruptor en el lado de la corriente

CONTROL DEL CIRCUITO (INTERRUPTOR) LOCALIZADO ENTRE LA FUENTE DE VOLTAJE Y TIERRA Un circuito donde el interruptor está localizado entre la fuente de voltaje y la carga se conoce como circuito con interruptor en el lado de la corriente.

El voltaje está disponible hasta el interruptor, pero no está disponible para la carga cuando el interruptor está abierto.

CON INTERRUPTOR EN EL LADO DE LA CORRIENTE - Es un circuito donde el interruptor está localizado entre la fuente de voltaje y la carga. Electricidad básica: Componentes y operación

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS Con interruptor en el lado a tierra

El interruptor en el lado a tierra está localizado entre la carga y tierra. El voltaje está disponible en la carga puesto que existe una trayectoria a tierra. Sin embargo, la corriente no fluirá y no funcionará cuando el interruptor esté abierto.

Es importante distinguir entre los circuitos con el interruptor en el lado de la fuente de energía y los circuitos con el interruptor en el lado a tierra cuando lleve a cabo el diagnóstico de un circuito.

CON INTERRUPTOR EN EL LADO A TIERRA - Es un circuito donde el interruptor está localizado entre la carga y tierra. 28

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS Cortocircuito a tierra

Un cortocircuito a tierra es una condición en la cuál se presenta una trayectoria no deseada entre el lado positivo de un circuito y el lado a tierra. Cuando esto sucede, la corriente fluye alrededor de la carga considerada. Es importante notar que la corriente eléctrica siempre prefiere fluir a través de la

trayectoria que le ofrece menor resistencia. Debido a que la resistencia producida por una carga limita la cantidad de corriente que fluye en un circuito, un cortocircuito puede permitir un flujo de corriente muy grande. Esto normalmente abrirá el fusible.

CORTOCIRCUITO A TIERRA - Es una condición en la cuál se presenta una trayectoria no deseada entre el lado positivo de un circuito y el lado a tierra. Electricidad básica: Componentes y operación

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS Cortocircuito a Corriente

Un cortocircuito a corriente también es una trayectoria no planeada para el flujo de corriente. En el ejemplo de la parte superior, se crea una trayectoria alrededor del interruptor en

el circuito directamente hacia la carga. Esto ocasiona que el foco se encienda, aún cuando el interruptor esté abierto.

CORTOCIRCUITO A CORRIENTE - Condición en la cuál una trayectoria no deseada de corriente se dirige hacia una carga presente.

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Lección 2

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS CAIDA DE VOLTAJE

En cualquier circuito, la fuente de voltaje se consume a medida que pasa a través de la trayectoria desde la fuente hasta tierra. Esto se conoce como caída de voltaje. El voltaje consumido en un circuito, o la caída de voltaje, siempre es igual a la fuente de voltaje.

En otros circuitos, tal como el del motor del soplador, la caída de voltaje reduce la porción de la fuente de voltaje hacia la carga. Al agregar resistencia al circuito, el ensamble del resistor del motor del soplador ocasiona que la carga produzca un trabajo variable (ejemplo.. motores de soplador que pueden cambiar la cantidad de aire que mueven).

La caída de voltaje es el resultado de la resistencia en algún componente. Alguna caída de voltaje considerada, tal como las cargas donde el voltaje se consume para producir un trabajo.

En algunos casos, la caída de voltaje es un defecto del circuito. Cuando los cables o los conectores se vuelven más resistentes que lo considerado, el incremento en la resistencia consume el voltaje (y reduce la corriente) destinado a la carga.

CAIDA DE VOLTAJE - Es el cambio de la presión eléctrica entre dos puntos cualquiera en un circuito. La cantidad de caída de voltaje entre dos puntos en un circuito será determinada por la resistencia de las cargas del circuito y por el número de cargas en un circuito. Electricidad básica: Componentes y operación

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS CONFIGURACIONES DE CIRCUITO

Los circuitos están configurados de tres formas: l l l

Serie Paralelo Serie/Paralelo

En un circuito en serie, todas las cargas están colocadas una después de la otra en sucesión. La corriente pasa a través de cada carga y regresa a la fuente de voltaje a través de la tierra. Puesto que cada carga tiene algo de resistencia al flujo de corriente, mientras más cargas conecte en serie, más alta será la resistencia total del circuito y menor será el flujo total de corriente. Como resultado de esta configuración en serie, se tiene menos voltaje para cada carga individual. Debido a que cada carga ocasiona una caída de voltaje, el agregar más cargas en serie ocasionará que la fuente de voltaje sea

dividida en porciones más pequeñas. Esta situación podría también describir una condición en la cuál una conexión o cable con una alta resistencia se convierta en una “carga” no considerada. Esta resistencia en serie, o “carga” le roba algo para las cargas consideradas a la fuente de voltaje. El voltaje hacia la carga en un circuito en serie puede disminuirse agregando resistencias en el circuito. Este principio se utiliza en aplicaciones automotrices para controlar las cargas. Por ejemplo, la intensidad de la iluminación del tablero de instrumentos está controlado por el aumento o la disminución de la resistencia en el circuito. Puesto que solamente existe una trayectoria de flujo de corriente en un circuito en serie, si se abre el circuito, la corriente deja de fluir y las cargas en el circuito no funcionarán.

CIRCUITO EN SERIE - Configuración en la cuál la corriente debe fluir a través de una carga antes que otra. Cada carga comparte la fuente de voltaje con las otras cargas en el circuito. 32

Lección 2

Electricidad básica: Componentes y operación

CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS Circuito en paralelo

En un circuito en paralelo, las cargas están configuradas con trayectorias individuales para el flujo de corriente. La corriente se bifurca en el empalme y cada bifurcación tiene su propia carga y una trayectoria individual a tierra. Si cualquiera de las cargas se desconecta, la otra sigue funcionando debido a su trayectoria individual a tierra.

Cuando las cargas están colocadas en paralelo, la resistencia total en el circuito es menor a la resistencia de cada una de las cargas. Esto es debido a que la corriente tiene más de una trayectoria a tierra. El flujo de corriente en un circuito en paralelo se incrementa a medida que usted agrega más trayectorias. Justamente lo contrario a lo que ocurre en un circuito en serie.

CIRCUITO EN PARALELO - Es una configuración que proporciona suministros de voltaje y trayectorias de tierra separados para diferentes cargas. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 2

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS Circuito en serie-paralelo

Un circuito en serie-paralelo es una combinación de circuito en serie y circuito en paralelo. En la parte del circuito en serie, cada componente es crítico para el flujo de corriente. Es en esta parte de la configuración en serie - paralelo en donde se coloca normalmente el interruptor de control. Cuando el interruptor se abre, la corriente se detiene en todo el circuito.

La sección en paralelo se utiliza cuando se desea más de una carga en un circuito común. Cada bifurcación en paralelo contiene una carga y la parte en paralelo tendrá menos resistencia que la resistencia de cualquier carga individual. El flujo de corriente es menor en la parte en paralelo que en la parte en serie y puede ser diferente en cada bifurcación en paralelo.

CIRCUITO EN SERIE - PARALELO - es una configuración que combina dos o más cargas en paralelo, con una o más cargas en serie. 34

Lección 2

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS LEY DE OHM

E=IxR

VOLTAJE (VOLTIOS)

CORRIENTE (AMPERIOS)

RESISTENCIA (OHMS)

El voltaje, la corriente y la resistencia tienen una relación específica uno con cada uno de los otros. Es importante entender esta relación y estar capacitado para aplicarla a los circuitos eléctricos ya que es la base para todos los diagnósticos eléctricos.

Esta fórmula, la cuál se conoce como Ley de Ohm, se expresa como una ecuación que muestra la relación entre el voltaje (E por Fuerza Electromotriz), flujo de corriente (I por Intensidad) y resistencia (R) o E = I x R.

George S. Ohm, un científico de los inicios de los años 1800, encontró que es necesario un voltio para empujar un amperio a través de una resistencia de un ohmio y formuló una ley que vincula la relación entre estos factores en un circuito básico. El encontró que la corriente es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la resistencia en un circuito básico.

Si usted conoce dos de los tres valores para un circuito dado, usted puede encontrar el valor faltante. Simplemente sustituya los valores para los amperios (I), los voltios (E) y los ohmios (R) en la ecuación y resuélvala para encontrar el valor faltante.

¿Qué significa para usted?

LEY DE OHM (E = I x R) - Es una serie de fórmulas que se utilizan para determinar los valores en un circuito eléctrico. Dos de los valores pueden ser multiplicados o divididos para determinar el tercer valor desconocido. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 2

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS

Para hacerlo simple: Cuando el voltaje (E) es constante:

Cuando la resistencia (R) es constante

l

l

l

El flujo de CORRIENTE BAJA cuando la RESISTENCIA SUBE. El flujo de CORRIENTE SUBE cuando la RESISTENCIA BAJA.

l

El flujo de CORRIENTE SE INCREMENTA cuando el VOLTAJE SUBE. El flujo de CORRIENTE DISMINUYE cuando el VOLTAJE BAJA.

Cuando el flujo de corriente (I) es constante l l

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Lección 2

El VOLTAJE SUBE cuando la RESISTENCIA SUBE. El VOLTAJE BAJA cuando la RESISTENCIA BAJA.

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS Aplicando la Ley de Ohm

Una manera fácil de recordar los principios de la Ley de Ohm es utilizando el círculo de ayuda. l

Si usted cubre R, obtiene E/I. Esto le proporciona la resistencia en ohmios.

l

Si usted cubre E, usted obtiene I x R. Con esto, usted encuentra el voltaje en voltios.

l

Si usted cubre I, obtiene E/R. Con esto, usted calcula la corriente en amperios.

I =AMPERIOS (CORRIENTE) R = OHMIOS (RESISTENCIA) E = VOLTIOS (FUERZA ELECTROMOTRIZ)

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 2

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS Aplicando la Ley de Ohm - Ejemplos

Por ejemplo, si usted quiere encontrar la resistencia (R) del foco de una calavera en un circuito que tiene un flujo de corriente de 3 amperios que son empujados por 12 voltios: 1. R= E/I 2. R = 12 voltios/3 amperios 3. R = 4 ohmios La resistencia de este circuito es de 4 ohmios.

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Lección 2

Electricidad básica: Componentes y operación

CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS A menudo, necesitamos mostrar mediciones de cantidades muy pequeñas o muy grandes de las unidades eléctricas. Para hacerlo, se utiliza el sistema métrico.

Una división común de unidades más pequeñas que uno (1) es MILI. l

Mili se utiliza para indicar una milésima (0.001 o 1/1,000) y se identifica por la letra “m”. - 15 mA=0.015 amperios - 650 mV = 0.65 voltios

Para indicar mediciones más grandes, las unidades son KILO y MEGA. l

Kilo significa 1,000 veces y se identifica por la letra “K”.

l

Mega significa un millón de veces y se identifica por la letra “M”. - 15 KW = 15,000 ohmios - 25 KV = 25,000 voltios - 10 MW =10,000,000 ohmios

* Identifique los equivalentes de voltaje sustituyendo voltios por amperios u ohmios.

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 2

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS EVALUACION: 1. Identifique los símbolos esquemáticos en el siguiente diagrama:

A. ___________ B .___________ C. ___________ D. ___________

2. Haga coincidir cada término en la Columna A con la definición apropiada en la Columna B:

Columna A

Columna B

1. Carga ______

A. Controles de encendido / apagado en un circuito eléctrico.

2. Dispositivo limitador de corriente _______

B. Dispositivo similar a un fusible o un cortacircuitos que está diseñado para abrir un circuito en caso de presentarse una sobrecarga.

3. Tierra _______

C. Cambio de la presión eléctrica entre dos puntos cualquiera en un circuito.

4. Interruptor _______

D. Dispositivo en un circuito eléctrico que convierte el flujo de corriente en calor, luz o movimiento.

5. Caída de voltaje _______

E. Parte de un circuito que completa la trayectoria de regreso hacia la fuente de voltaje después de la carga.

3. Convierta lo siguiente: A. 11,500 mA =

______________amperios

G. 60 mA = ______________amperios

B. 0.006 KV =

______________voltios

H. 0.003 KA = ____________amperios

C. 7.65 MV =

______________voltios

I. 14,500 mW = ____________ohmios

D. 675 mV = ______________voltios

J. 15 KW = _______________ohmios

E. 0.0825 MW =

K. 2 mA = ________________amperios

______________ohmios

F. 500 mA = _________________amperios

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L. 0.21 MW = _____________ohmios

Lección 2

Electricidad básica: Componentes y operación

CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS 4. Una corriente de 2 amperios fluye en un circuito que tiene un voltaje de 10 voltios y una resistencia de 5 ohmios. ¿Qué le sucede a la corriente si el voltaje disminuye? A Aumenta B Disminuye C Nada Si el voltaje aumenta a 12 voltios y la resistencia permanece en 5 ohmios. ¿cuántos amperios (corriente) habrá? _______amperios

5. Un circuito tiene una corriente de 3 amperios con un voltaje aplicado de 27 voltios y una resistencia de 9 ohmios. ¿Qué le sucede al voltaje si la resistencia disminuye? A Aumenta B Disminuye C Nada Si la resistencia se eleva a 15 ohmios, ¿cuántos voltios se necesitarán para empujar la corriente? _______ voltios

6. En un circuito con una resistencia de 10 ohmios con un voltaje aplicado de 20 voltios y una corriente de 2 amperios, ¿qué le sucede a la resistencia si la corriente disminuye? A Aumenta B Disminuye C Nada Si la corriente disminuye a 1 amperio, ¿cuál es el valor de la resistencia? _______ ohmios

7. Un amperio dividido entre 1,000 es: A. 10 KA B. 1 miliamperio C. 100 mA D. Todo lo de arriba

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 2

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS 8. 50 mA son igual a: A. 0.000005 amperios B. 0.00005 amperios C. 0.0005 amperios D. 0.05 amperios

9. Si un circuito tiene una corriente de 10 amperios, ¿cuál será la corriente si duplicamos la resistencia y el voltaje permanece igual? A. 10 amperios B. 20 amperios C. 5 amperios D. 2.5 amperios

10. ¿Qué diferencia de potencial se requiere para forzar 20 mA a través de una resistencia de 750 ohmios? A. 15 voltios B. 1.5 voltios C. 12 voltios D. 1 0 voltios

11. ¿Qué resistencia permite un flujo de una corriente de 8 mA bajo una diferencia de potencial de 24 voltios? A. 3 KW B. 30 W C. 3 W D. 0.3 W

12. Si el voltaje permanece constante: Cuando la resistencia aumenta o disminuye ... A. B. C. D.

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la corriente hace lo mismo. la corriente no cambia. la corriente hace lo opuesto. la corriente se eleva al cuadrado.

Lección 2

Electricidad básica: Componentes y operación

CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS 13. Identifique los siguientes circuitos como en serie, en paralelo o en serie - paralelo:

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 2

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CONSTRUCCION DE CIRCUITOS BASICOS NOTAS:

__________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ 44

Lección 2

Electricidad básica: Componentes y operación

COMPONENTES DEL CIRCUITO

Componentes del circuito

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 3

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COMPONENTES DEL CIRCUITO OBJETIVOS DEL TECNICO Normalmente cuando usted piensa algo referente a un interruptor, la primera cosa que probablemente viene a su mente es acerca de una palanca que se mueve manualmente para cualquiera de sus posiciones de encendido o de apagado. En esta lección, veremos los interruptores que se activan por calor, por cambios de posición y hasta interruptores que viajan en “pandilla.” También examinaremos algunos otros componentes que comúnmente se encuentran en circuitos eléctricos automotrices. Después de terminar esta lección usted será capaz de:

n Identificar el propósito de los resistores. n Identificar el propósito y la función de los resistores escalonados y variables.

n Identificar el propósito y la función de los interruptores. n Identificar el propósito y la función de los dispositivos de protección del circuito.

n Identificar el propósito y la función de un capacitor.

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Lección 3

Electricidad básica: Componentes y operación

COMPONENTES DEL CIRCUITO RESISTORES

No todas las cargas en el sistema eléctrico requieren del mismo voltaje. Los dispositivos de control se usan para limitar o controlar el flujo de corriente dentro de los circuitos. Un resistor se usa para limitar el flujo de corriente en un circuito donde el flujo de corriente y/o el voltaje total no son necesarios. Los resistores crean una caída de voltaje y disipan el resultado en forma de calor. El calor producido por esta característica de los resistores también puede utilizarse en aplicaciones tales como un desempañador eléctrico de ventana o un encendedor de cigarrillos. Los filamentos de las luces eléctricas producen calor, pero las luces se utilizan primordialmente para la iluminación.

Se utilizan tres tipos de resistores en los circuitos automotrices: l l l

resistores de valor fijo resistores de tomas o escalonados resistores variables

Un resistor de valor fijo está diseñado para tener un valor específico y se mide en ohmios. Este tipo de resistor se utiliza para reducir el voltaje de la fuente en un circuito o para limitar el flujo de corriente. Un ejemplo de cómo se utiliza un resistor de valor fijo puede verse en la bifurcación de baja velocidad de un circuito que suministra voltaje hacia un motor de soplador de dos velocidades.

RESISTOR - Es un dispositivo que se usa para limitar el flujo de corriente en un circuito debido a su alta resistencia al flujo de la corriente. RESISTOR DE VALOR FIJO - Es un resistor que tiene un valor específico de resistencia. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 3

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COMPONENTES DEL CIRCUITO Resistor escalonado

Los resistores escalonados tienen dos o más valores fijos. Estos pueden seleccionarse conectando cables a diferentes tomas en el resistor. Los paquetes de resistores del motor del soplador son un ejemplo de este tipo de resistor.

Seleccionando en el panel de control las diferentes posiciones del interruptor, los resistores se agregan o quitan en serie para aumentar o disminuir el flujo de corriente en este circuito. En el ejemplo anterior, el resistor escalonado permite tener cuatro diferentes velocidades en el soplador.

RESISTOR ESCALONADO - Es un resistor que tiene dos o más valores de resistencia fijos, que pueden seleccionarse conectando cables a las diferentes tomas del resistor. 48

Lección 3

Electricidad básica: Componentes y operación

COMPONENTES DEL CIRCUITO Resistor variable

REOSTATO

POTENCIOMETRO

Los resistores variables están diseñados para tener un rango de resistencia disponible a través de dos o más tomas y de un control movible. Un reóstato, es un tipo de resistor variable. Dos ejemplos típicos de reóstato en aplicaciones automotrices son el control del atenuador de luz del tablero de instrumentos y el control de volumen del radio. En un reóstato, la corriente fluye desde la fuente de voltaje a través de un devanado. Un conmutador movible está colocado contra el devanado y completa la trayectoria hacia la salida. Mientras más se desplace el conmutador alejándose de la fuente de voltaje, menor será la salida de voltaje.

Otra forma de resistor variable es el potenciómetro. Este dispositivo funciona en base al mismo principio básico de un reóstato con la diferencia de que cuenta con un tercer ramal. La corriente fluye a través del devanado del resistor y de regreso a tierra. El conmutador movible puede proporcionar un valor de voltaje de salida que va desde el valor de la fuente de voltaje y cero voltios dependiendo de su posición a lo largo del devanado.

RESISTORES VARIABLES - Son resistores que proporcionan un rango de resistencias. REOSTATO - Es un resistor variable con un conmutador movible que incrementa o disminuye la resistencia a medida que el conmutador se aleja o se acerca a la fuente de voltaje. Se usa para controlar una carga. POTENCIOMETRO - Es un resistor variable con tres conexiones. Dos conexiones se encuentran en los extremos del material resistivo. La tercera conexión se encuentra en un conmutador que se mueve a lo largo del material resistivo. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 3

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COMPONENTES DEL CIRCUITO

En este ejemplo, el conmutador movible se utiliza como fuente de voltaje. La salida en cada extremo del devanado del resistor varía dependiendo de la posición del conmutador. Cuando el conmutador está centrado, la salida es igual en ambos extremos. Cuando el conmutador se mueve, el voltaje es más alto en la salida más cercana al contacto. Esta aplicación de un potenciómetro se utiliza en los circuitos de balance de las bocinas de la radio.

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Lección 3

Note que en esta aplicación, el voltaje nunca será cero voltios en cualquiera de los extremos del potenciómetro. La resistencia de las bocinas en la trayectoria a tierra siempre produce una pequeña caída de voltaje.

Electricidad básica: Componentes y operación

COMPONENTES DEL CIRCUITO INTERRUPTORES Los interruptores sirven como controles de encendido/ apagado en un circuito, abriendo o cerrando el circuito. Los interruptores se pueden controlar manual o automáticamente a través de una condición del circuito o del vehículo. Estos pueden ser normalmente abiertos o normalmente cerrados. Normalmente abierto significa que la posición normal o de descanso del interruptor abre el circuito. Normalmente cerrado significa que la posición normal o de descanso del interruptor cierra el circuito.

Se usa un interruptor de mercurio para detectar la posición del componente. Un ejemplo es el interruptor de mercurio que se usa en el compartimiento de equipaje para encender la luz de la tapa de la cajuela. Dentro del interruptor, se encuentra una cápsula parcialmente llena con mercurio (un conductor). En uno de los extremos de la cápsula se encuentran dos contactos eléctricos. A medida que se abre la tapa de la cajuela, el mercurio fluye hacia el extremo de la cápsula y funciona como puente entre los contactos, completando el circuito para la luz.

Un interruptor de conmutador enbisagrado es el tipo de interruptor más simple. Este permite o evita el paso de la corriente en un conductor o circuito sencillo.

NORMALMENTE ABIERTO - Es cuando la posición de descanso del interruptor abre el circuito. NORMALMENTE CERRADO - Es cuando la posición de descanso del interruptor cierra el circuito. INTERRUPTOR DE CONMUTADOR ENBISAGRADO - Permite o evita el paso de la corriente en un conductor o circuito sencillo. INTERRUPTOR DE MERCURIO - Interruptor que contiene una cápsula parcialmente llena con mercurio la cuál cierra o abre el contacto cuando el interruptor se inclina. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 3

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COMPONENTES DEL CIRCUITO El interruptor de contacto momentáneo tiene un contacto accionado por un resorte que evita que se cierre excepto cuando se aplica presión al botón. Un ejemplo de este interruptor es el botón del claxon. Cuando se presiona el botón, el claxon suena. Tan pronto como se libera el botón, el sonido se detiene.

Un interruptor sensible a la temperatura normalmente contiene un elemento bimetálico calentado ya sea eléctricamente o por el componente donde se utiliza el interruptor como sensor. Un ejemplo es un interruptor de temperatura del refrigerante de un motor. Cuando el refrigerante alcanza la temperatura límite, el elemento bimetálico se dobla ocasionando que se cierren los contactos en el interruptor. Esto cierra el circuito y enciende las luces indicadoras de advertencia en el panel de instrumentos. Los interruptores sensibles a la temperatura también se utilizan como interruptores de retardo de tiempo en circuitos tales como el descongelador de la ventana trasera.

INTERRUPTOR DE CONTACTO MOMENTANEO - Es un interruptor que tiene un contacto accionado por un resorte que evita que se cierre (o se abra) el circuito excepto cuando se aplica presión al botón. INTERRUPTOR SENSIBLE A LA TEMPERATURA - Es un interruptor que contiene un elemento bimetálico que cierra o abre un circuito cuando el interruptor se calienta. 52

Lección 3

Electricidad básica: Componentes y operación

COMPONENTES DEL CIRCUITO Tipos de interruptores

Los interruptores tienen uno o más polos (entradas) y tiros (salidas). Por ejemplo, un interruptor de polo sencillo y tiro doble tiene una entrada y dos salidas. Este sensor de rango de la transmisión tiene tres polos y seis tiros. Esto se conoce como interruptor de polos múltiples y tiros múltiples. Tres conmutadores se mueven simultáneamente sobre tres juegos de polos.

Los polos están aislados uno del otro de tal manera que pueden viajar juntos sin que se conecten eléctricamente. El interruptor cierra un circuito para el motor de arranque en las posiciones P (Estacionamiento “Park”) o N (Neutral) y para las luces de reversa en R (Reversa). Si un interruptor tiene dos o más conmutadores que funcionan simultáneamente desde un control único se le conoce como interruptor múltiple.

POLOS - Son las partes de entrada de un interruptor. TIROS - Son las partes de salida de un interruptor. INTERRUPTOR MULTIPLE - Es un interruptor que tiene dos o más conmutadores que funcionan simultáneamente bajo la acción de un control único. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 3

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COMPONENTES DEL CIRCUITO PROTECCION DEL CIRCUITO

En la Lección dos, aprendimos acerca de los protectores de circuito. En esta lección, abarcaremos más elementos específicos del circuito y la forma en que están protegidos. La distribución de la corriente normalmente empieza en la caja de distribución de corriente. La caja de distribución de corriente para corriente alta normalmente está localizada debajo del cofre cerca de la batería, mientras que los fusibles de baja corriente están localizados en un panel de unión de fusibles debajo del panel de instrumentos o en el interior de la cajuela para guantes. Ambos están diseñados para contener los fusibles y suministrar corriente a un gran número de circuitos. En los vehículos modernos, al bloque de fusibles concurren circuitos directamente desde la batería y otros controlados por el interruptor de encendido. Para reducir el número de cables en el bloque de fusibles, se puede conectar un circuito único de la batería y un circuito único de encendido a

un colector para distribuir la corriente a numerosos sistemas por medio de varios fusibles. Los fusibles están montados en el bloque de fusibles. Cuando se presenta un cortocircuito en un circuito, el flujo anormalmente alto de corriente funde un conductor especialmente diseñado en el fusible. Esto, abre el circuito y protege el cableado y los componentes del circuito de un flujo de corriente excesivo. NOTA: Cuando reemplace fusibles, consulte el manual de servicio o el manual de solución de problemas eléctricos y de vacío (EVTM) (ambos se discuten en la Lección siete) para asegurarse de que cada dispositivo de protección de circuito sea reemplazado con el equivalente especificado. Nunca reemplace un fusible con un fusible de mayor capacidad.

PANEL DE UNION DE FUSIBLES - Es un panel que contiene fusibles para suministrar corriente a un gran número de circuitos. COLECTOR - Es un punto de distribución de corriente FUSIBLE - Es un dispositivo de protección colocado en un circuito el cuál se fundirá e interrumpirá el flujo de la corriente si se produce una condición de sobrecarga. 54

Lección 3

Electricidad básica: Componentes y operación

COMPONENTES DEL CIRCUITO Cortacircuitos

Los cortacircuitos están instalados en circuitos que pueden experimentar sobrecargas temporales y donde es importante restablecer el voltaje rápidamente. Existen dos tipos de cortacircuitos que se usan generalmente en aplicaciones automotrices: cíclicos y no cíclicos. El cortacircuitos cíclico contiene una cinta construida de dos metales diferentes. Cada uno de ellos se dilata a una cadencia diferente cuando se calienta. Cuando una cantidad excesiva de corriente fluye a través de la cinta bimetálica, el metal de alta expansión se dobla debido al calor acumulado y abre los puntos de contacto. Con el circuito abierto y sin flujo de corriente, la cinta bimetálica se enfría y se encoge hasta que los puntos de contacto cierran nuevamente el circuito. En funcionamiento real, el contacto se abre muy rápidamente. Si la sobrecarga se presenta continuamente, el cortacircuitos ciclará repetidamente (abrirá y cerrará) hasta que la condición se corrija.

En un cortacircuitos no cíclico, se tiene un devanado alrededor del brazo bimetálico. Este mantiene una trayectoria de corriente de alta resistencia en el circuito aún después de que los puntos de contacto se abren. El calor proveniente del cable del devanado no permite que la cinta bimetálica se enfríe lo suficiente para cerrar los puntos de contacto hasta que la fuente de voltaje se elimine del circuito. Una vez que el voltaje se elimina, la cinta se enfría y el circuito se restablece. Con un cortacircuitos no cíclico, una vez que el cortacircuitos abre el circuito, el voltaje se debe eliminar del circuito para restablecerlo/cerrarlo. Este tipo de cortacircuitos no puede utilizarse en circuitos cruciales tales como los faros, ya que un corto temporal cerrará el voltaje del circuito hasta que el cortacircuitos pueda restablecerse.

CORTACIRCUITOS - Es un dispositivo que protege de sobrecargas al circuito. CORTACIRCUITOS CICLICO - Es un dispositivo de protección de un circuito que abre el circuito cuando se presenta una sobrecarga y cierra el circuito cuando cesa la sobrecarga. CORTACIRCUITOS NO CICLICO - Es un dispositivo de protección del circuito el cuál abre un circuito cuando se presenta una sobrecarga. El voltaje se deberá desconectar para restablecer el cortacircuitos. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 3

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COMPONENTES DEL CIRCUITO Eslabón fusible

Un eslabón fusible es un cable de corta longitud, normalmente dos calibres más delgado que el cable del circuito. Este está hecho de una aleación de cobre que tiene un punto de fusión más bajo que el cable de cobre normal del mismo tamaño. El eslabón fusible está instalado cerca de la fuente de voltaje y generalmente se utiliza para proteger grandes porciones del cableado del vehículo donde los fusibles o los cortacircuitos no son prácticos.

Debido a que el eslabón fusible es un cable de menor calibre que el del cable del conductor, si se presenta una sobrecarga, el eslabón fusible se funde y abre el circuito antes de que el resto del circuito llegue a dañarse.

El cable del eslabón fusible está cubierto con un material refractario y de un aislamiento que no es inflamable cuya apariencia no siempre puede cambiar significativamente cuando el eslabón se quema/funde. Para probar minuciosamente un eslabón fusible, se debe utilizar un voltímetro (discutido en la Lección siete). Sin embargo, los eslabones fusible están siendo menos comunes en los vehículos nuevos. Ellos se están reemplazando con fusibles más grandes “mega” localizados en la caja de distribución de corriente.

ESLABON FUSIBLE - Es un dispositivo de protección colocado en un circuito el cuál se fundirá e interrumpirá el flujo de la corriente si se produce una condición de sobrecarga. 56

Lección 3

Electricidad básica: Componentes y operación

COMPONENTES DEL CIRCUITO DIODOS

CAPACITORES Los capacitores se utilizan para absorber o almacenar cargas eléctricas. El capacitor está compuesto de dos o más placas conductoras con un material no conductor entre ellas. La corriente directa no puede fluir a través de un capacitor pero la corriente alterna si. El leve flujo de la corriente directa que se presenta es útil para absorber los “picos” de voltaje,” evitando un salto de chispa a través de la abertura de los contactos y sirve como un filtro de “ruido” cuando se utiliza en aplicaciones de audio. Los capacitores se miden en unidades conocidas como Faradios (F).

Un diodo es un dispositivo semiconductor que puede utilizarse para evitar el flujo de corriente en una dirección o trayectoria no deseada. Generalmente los diodos están hechos de un silicón modificado especialmente que actúa como aislante hasta que se le aplica el voltaje suficiente (polaridad apropiada). Cuando hay voltaje en la dirección correcta (polaridad), el diodo se convierte en conductor y la corriente fluye en el circuito. Si el voltaje aplicado (o corriente) fluye en dirección errónea, el diodo permanece como aislador y bloquea el flujo de corriente. Siempre tenga mucho cuidado cuando conecte un diodo en un circuito. Los diodos se deben instalar con la flecha apuntando en la dirección del flujo de corriente.

DIODO - Es un semiconductor que únicamente permite el flujo de corriente en una dirección. CAPACITOR - Es un componente utilizado para absorber o almacenar cargas eléctricas. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 3

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COMPONENTES DEL CIRCUITO EVALUACION: 1. Explique la forma en que un fusible protege a los componentes de un circuito:

_________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 2. Utilizando el siguiente diagrama, si usted hace girar la perilla de un resistor escalonado hacia la posición C, ¿cuál es la resistencia total esperada hasta la carga? A. 4 W B. 8 W C. 12 W D. 16 W

3. ¿Cuál es la diferencia entre un cortacircuitos cíclico y uno no cíclico?

_________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 4. Haga coincidir cada componente de la columna A con la definición correcta de la columna B:

Columna A

Columna B

1. Reóstato ______

A. Dispositivo utilizado para limitar el flujo de corriente en un circuito debido a su alta resistencia al flujo de corriente.

2. Resistor ______

B. Resistor variable con un contacto movible que incrementa o disminuye la resistencia a medida que el conmutador se aleja o se acerca a la fuente de voltaje.

3. Potenciómetro ______

C. Dispositivo que abre un circuito cuando se presenta una sobrecarga.

4. Eslabón fusible ______

D. Resistor variable que agrega un tercer ramal para disminuir la resistencia en un lado a medida que ésta se incrementa en el otro.

5. Cortacircuitos ______

E. Dispositivo de protección colocado en un circuito el cuál se fundirá e interrumpirá el flujo de la corriente si se produce una condición de sobrecarga.

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Lección 3

Electricidad básica: Componentes y operación

COMPONENTES DEL CIRCUITO 5. El control de balance en un radio estereofónico es un ejemplo de: A. Reóstato B. Resistor de valor fijo C. Potenciómetro D. Interruptor de contacto momentáneo

6. El control de volumen en un radio estereofónico es un ejemplo de: A. Reóstato B. Resistor de valor fijo C. Potenciómetro D. Interruptor de contacto momentáneo

7. El claxon en un vehículo es un ejemplo de: A. Interruptor normalmente cerrado B. Interruptor normalmente abierto C. Reóstato D. Potenciómetro

8. La siguiente ilustración es un ejemplo de: A. Reóstato B. Resistor de valor fijo C. Potenciómetro D. Interruptor de contacto momentáneo

9. En la ilustración anterior, ¿qué le sucede a la resistencia a medida que el conmutador se mueve desde el Punto A hasta el Punto C? A. La caída de voltaje en cada foco permanece igual. B. El foco del lado derecho se debilita. C. El foco del lado izquierdo se debilita. D. El circuito se abre y no hay flujo de voltaje proveniente de la fuente de corriente.

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 3

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COMPONENTES DEL CIRCUITO NOTAS _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________

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Lección 3

Electricidad básica: Componentes y operación

CARACTERISTICAS DE LA ELECTRICIDAD

Características de la electricidad

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 4

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CARACTERISTICAS DE LA ELECTRICIDAD OBJETIVOS DEL TECNICO Ahora que ya hemos examinado los principios básicos de la electricidad y cómo funcionan en los circuitos, necesitaremos ver cómo se genera la electricidad en aplicaciones automotrices. En esta lección, identificaremos los dos diferentes tipos de corriente eléctrica y veremos cómo se utiliza o se modifica cada una de ellas para utilizarse en un vehículo. También examinaremos el papel que juegan los imanes para generar electricidad. Al terminar esta lección, usted será capaz de:

n Definir que es inducción. n Describir las propiedades de un campo electromagnético. n Identificar el propósito y la función de los imanes permanentes.

n Identificar el propósito y la función de una bobina. n Identificar la diferencia entre voltaje de CA y de CD. n Definir la frecuencia eléctrica. n Definir la rectificación. n Identificar el propósito y la función de los rectificadores.

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Lección 4

Electricidad básica: Componentes y operación

CARACTERISTICAS DE LA ELECTRICIDAD CORRIENTE DIRECTA

Por razones de simplicidad, hemos hablado acerca de la corriente como si ésta únicamente fluyera en una sola dirección o corriente directa (CD). La electricidad puede, y lo hace, sin embargo, viajar en ambos sentidos en un conductor abierto. Esta clase de corriente se conoce como corriente alterna (CA). Y la veremos más tarde en esta lección.

La corriente directa se produce cuando existe un excedente de electrones en una terminal y se establece un flujo hacia la terminal donde existe escasez de electrones. Esto es lo que sucede en la batería de un vehículo.

CORRIENTE ALTERNA - Es un tipo de corriente que fluye en ambos sentidos bajo la influencia del cambio de polaridad. CORRIENTE DIRECTA - Es un tipo de corriente que viaja en una dirección únicamente después de ser generada. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 4

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CARACTERISTICAS DE LA ELECTRICIDAD FUENTES ELECTRICAS EN UN VEHICULO

Durante el arranque, la batería suministra electricidad a los componentes del motor de arranque, del sistema de encendido y del sistema de combustible. Una vez que el vehículo está funcionando, la batería sirve como una fuente eléctrica adicional cuando las demandas del vehículo exceden temporalmente la salida del sistema de carga. Desde luego, la batería proporciona toda la corriente al vehículo cuando el motor está apagado. La electricidad de la batería se produce a partir de una reacción química entre las placas positivas y del negativas que están sumergidas en una solución de ácido sulfúrico y agua. Cuando la batería está totalmente cargada, la diferencia química entre las placas positivas y negativas es alta. Existe un excedente de electrones en una de las terminales. A medida que la batería se descarga, las placas tienden a igualarse - la diferencia de potencial (voltaje) cae.

La carga de una batería produce una reacción química que incrementa la diferencia de potencial en las placas. Una batería totalmente cargada produce un voltaje de salida de aproximadamente 12.8 voltios. Las baterías automotrices están fabricadas en diferentes medidas para cumplir con las necesidades de muchas diferentes aplicaciones. La capacidad de la batería usualmente se proporciona en amperios de arranque en frío (CCA). Los amperios de arranque en frío indican la cantidad de corriente que puede entregar la batería a 0o F (-17.6o C) durante 30 segundos y aún así mantener 7.2 voltios.

ADVERTENCIA: LAS BATERIAS PRODUCEN GASES EXPLOSIVOS. NO PERMITA LLAMAS, CHISPAS NI TABACO ENCENDIDO CERCA DE LA BATERIA. CUANDO CARGUE O TRABAJE CERCA DE UNA BATERIA, SIEMPRE CUBRA SU CARA Y PROTEJA SUS OJOS. SIEMPRE TENGA MUCHA VENTILACION.

BATERIA - Es un componente que produce electricidad por medio de una reacción química entre placas positivas y placas negativas sumergidas en una solución de ácido sulfúrico. AMPERIOS PARA ARRANQUE EN FRIO - Es un sistema que clasifica a las batería en base a la cantidad de corriente entregada a 0o F (-17.6o C). 64

Lección 4

Electricidad básica: Componentes y operación

CARACTERISTICAS DE LA ELECTRICIDAD

La batería está conectada en un circuito en paralelo con el generador (también comúnmente conocido como alternador) para suministrar conjuntamente las necesidades eléctricas del vehículo. El generador idealmente proporciona el 100% de la electricidad necesaria para hacer funcionar un vehículo y recargar la batería .

no puede estar a la par de las demandas eléctricas y confía en que la batería proporcione el voltaje adicional. Cuando regresan las condiciones normales, la batería se recarga y el generador nuevamente proporciona el 100% de la electricidad necesaria para hacer funcionar el vehículo. El generador produce electricidad en base a un principio llamado Inducción electromagnética.

Bajo algunas condiciones (tales como rpm bajas del motor, uso anormalmente elevado de accesorios y algunas otras condiciones temporales) el generador

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 4

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CARACTERISTICAS DE LA ELECTRICIDAD INDUCCION

La inducción produce corriente eléctrica en un conductor a medida que el conductor pasa a través de un campo magnético o de algún otro conductor que transporte corriente, tal como podría ser una bobina. La inducción requiere de un campo magnético, un cable (usualmente una bobina de alambre) y de movimiento entre los dos. A medida que el campo magnético se mueve sobre un conductor, se induce un voltaje en el conductor. Los imanes permanentes producen un “campo” invisible que ejerce una fuerza sobre los electrones en el conductor. Al mover el imán hacia atrás y hacia adelante a través del conductor (o el mover el conductor hacia atrás y hacia adelante a través del imán) ocasionará que estos electrones fluyan.

Esto genera voltaje. Este voltaje se puede reforzar: l l l

incrementando la fuerza del campo magnético agregando vueltas al alambre de las bobinas acelerando el movimiento entre el imán y la bobina

Este principio explica el incremento de la salida eléctrica de un generador durante funcionamiento del motor a altas RPMs. Una entrada de la bobina del campo del regulador de voltaje más fuerte también incrementa la salida de voltaje.

INDUCCION - Es la creación de una corriente eléctrica en un conductor generada por el paso del conductor a través de un campo magnético. 66

Lección 4

Electricidad básica: Componentes y operación

CARACTERISTICAS DE LA ELECTRICIDAD NUCLEOS ELECTRICOS

Cuando la corriente pasa a través de un conductor (devanado primario) que está enrollado alrededor de un núcleo, se genera una carga magnética. Se generará y se colapsará el campo magnético a medida que encienda o apague la fuente de voltaje.

Electricidad básica: Componentes y operación

Si usted conecta un segundo devanado al mismo núcleo, el movimiento del campo magnético inducirá la corriente y el voltaje en el devanado secundario. La cantidad de corriente y el voltaje inducido en el devanado secundario depende de diferentes factores, siendo el más importante la relación del número de vueltas del primer alambre contra el número de vueltas del segundo alambre.

Lección 4

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CARACTERISTICAS DE LA ELECTRICIDAD

Por ejemplo, si los devanados primario y secundario (o bobinas) tienen el mismo número de vueltas, su “relación de vueltas” es igual a 1: 1. Esto significa que si se aplica un voltaje de un (1) voltio al primer devanado y la corriente fluye a través de éste, el voltaje inducido a través del devanado secundario una vez colapsado será de 1 voltio. Consecuentemente, si el devanado secundario tiene dos veces más vueltas que el primero, la relación es de 2: 1. El voltaje correspondiente en el devanado secundario ahora producirá 2 voltios a partir de un 1 voltio de corriente en la primera bobina. Sin embargo, existe una proporción matemática entre el cambio en la corriente y el voltaje. Si el voltaje se duplica en el segundo cable, la corriente es inversamente proporcional; en otras palabras, la mitad de la corriente. Es importante hacer notar que nosotros no estamos creando algo a partir de nada aquí. La potencia en vatios permanece igual en ambos casos.

La unidad de trabajo creada multiplicando - voltaje (E) por corriente (I) es igual a energía o vatios “Watts”. (E x I = Energía.) Un vatio, simbolizado por la letra W, se consume cuando un amperio fluye bajo una diferencia de potencial de 1 voltio. Otros factores que influencian la cantidad de voltaje inducido cuando un conductor se mueve a través de un campo magnético incluyen: l l l

la velocidad en la cuál el conductor corta el campo magnético. la cantidad de flujo magnético (o densidad del campo) el ángulo al cuál el conductor corta a través del campo.

Este principio se usa en bobinas de encendido las cuáles se verán más adelante en la Lección 5.

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Lección 4

Electricidad básica: Componentes y operación

CARACTERISTICAS DE LA ELECTRICIDAD CORRIENTE ALTERNA

La corriente alterna (CA) se produce cuando la corriente fluye en ambos sentidos bajo la influencia del cambio de polaridad. La CA constantemente está cambiando su dirección, de tal manera que la primera corriente fluye en una dirección (positiva) durante una fracción de segundo y después en dirección opuesta (negativa), también durante una fracción de segundo. Esto se conoce como un ciclo. Un ciclo usualmente se representa como una onda sinusoidal (debido a que ésta sigue las características matemáticas de una función sinusoidal). El número de ciclos por segundo se mide en Hertz (Hz).

En Norte América, el voltaje proporcionado comercialmente (el voltaje proporcionado para casas y oficinas por la compañía eléctrica) completa una inversión de polaridad completa (ciclo) cada 1/60 de segundo o 60 ciclos por segundo (60 Hz). Esto se conoce como frecuencia eléctrica. El número de Hertz depende de la velocidad del motor en un generador automotriz.

CICLO - Unidad que mide el tiempo que tarda una onda de CA en ir y regresar. FRECUENCIA ELECTRICA - Unidad que mide el número de ciclos que se presentan en un segundo. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 4

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CARACTERISTICAS DE LA ELECTRICIDAD RECTIFICACION Debido a que los sistemas eléctricos automotrices utilizan voltaje de CD, se debe convertir el voltaje de CA generado por el generador. El proceso de conversión de Corriente alterna a Corriente directa se conoce como rectificación. Para rectificar una CA en CD, se utilizan semiconductores diminutos conocidos como diodos. (Los diodos serán discutidos más adelante en la Lección 5.) Los diodos pasarán corriente eléctrica únicamente en una dirección.

Los diodos pueden ser positivos (que transfieren corriente en una dirección positiva [+]) o negativos. La construcción mecánica determina su polaridad. Estos rectificadores están colocados dentro del generador de manera que a la corriente solo se le permite fluir desde los devanados del generador en dirección positiva, pero se detendrá cuando intente viajar en dirección contraria. Organizando cuidadosamente los diodos, los voltajes de CA se pueden rectificar para que produzcan voltaje de CD.

RECTIFICACION - Es el proceso que convierte la corriente alterna en corriente directa. 70

Lección 4

Electricidad básica: Componentes y operación

CARACTERISTICAS DE LA ELECTRICIDAD EVALUACION: 1. Haga coincidir cada término de la Columna A con la definición apropiada de la Columna B: Columna A

Columna B

1. Frecuencia eléctrica ______

A. Tipo de corriente que viaja únicamente en una dirección después de ser generada.

2. Rectificación ______

B. Unidad que mide la longitud de una onda de CA.

3. Corriente alterna ______

C. Proceso que convierte la Corriente alterna en Corriente directa.

4. Corriente directa ______

D. Unidad que mide el número de ciclos que se presentan en un segundo.

5. Ciclo______

E. Tipo de corriente que fluye en ambos sentidos bajo la influencia del cambio de polaridad.

2. Identifique los siguientes diagramas como corriente alterna o corriente directa: A. _________________

B. __________________

3. ¿Cuál de las siguientes señales tiene la frecuencia más alta (ciclos pos segundo)?

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 4

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CARACTERISTICAS DE LA ELECTRICIDAD 4. El crear corriente eléctrica haciendo pasar un conductor a través de un campo magnético se conoce como: A. Justificación B. Rectificación C. Inducción D. Reluctancia

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Lección 4

Electricidad básica: Componentes y operación

HACIENDO TRABAJAR A LA ELECTRICIDAD

Haciendo trabajar a la electricidad

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 5

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HACIENDO TRABAJAR A LA ELECTRICIDAD OBJETIVOS DEL TECNICO Ahora que ya conocemos a la electricidad y entendemos como funciona, pongámosla a trabajar. En esta lección, aprenderemos como convertir la energía eléctrica en energía mecánica. Al terminar esta lección, usted será capaz de:

n Definir que es electromecánica. n Definir que es un actuador eléctrico. n Identificar el propósito y las características de operación de los relevadores.

n Identificar el propósito y la operación de los motores.

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Lección 5

Electricidad básica: Componentes y operación

HACIENDO TRABAJAR A LA ELECTRICIDAD DISPOSITIVOS ELECTROMECANICOS La electromecánica es el medio para convertir energía eléctrica en energía mecánica utilizando un motor eléctrico.

Dependiendo del tipo de motor, existe una gran variedad de dispositivos utilizados para controlar la salida. Uno de estos dispositivo es el actuador.

Existen diferentes tipos de motores, todos utilizados para diferentes aplicaciones de trabajo. En esta lección, nos concentraremos en los motores básicos de Corriente directa (CD), ya que los motores de Corriente alterna (CA) no se utilizan en aplicaciones del vehículo.

Un actuador eléctrico recibe órdenes por medio de señales eléctricas y lleva a cabo una acción mecánica para cambiar el sistema que controla. Algunos ejemplos de actuadores incluyen los relevadores, los solenoides y los motores.

ACTUADOR - Dispositivo de salida que recibe órdenes por medio de señales eléctricas y actúa para cambiar el sistema que controla. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 5

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HACIENDO TRABAJAR A LA ELECTRICIDAD RELEVADORES

Un relevador es un interruptor eléctrico que utiliza un pequeño flujo de corriente para controlar una corriente más grande. Un relevador consiste de un circuito de control, un electroimán, una armadura y un juego de contactos. Cuando se aplica una pequeña corriente al circuito de control, el electroimán se energiza y jala la armadura hacia él. Los contactos que se encuentran montados en la armadura pueden ser abiertos o cerrados por el movimiento de la armadura. Al abrir y cerrar los contactos del relevador se cierra o se abre el circuito hacia la carga que se controla.

Cuando el circuito de control se cierra para el relevador mostrado anteriormente, el electroimán jala la armadura hacia el núcleo. Esto cierra los puntos de contacto y proporciona mayor corriente hacia la carga. Cuando el interruptor del circuito de control se abre, no fluye la corriente hacia la bobina del relevador. El electroimán se desenergiza y la armadura regresa a su posición normal (o de descanso). Existen muchas aplicaciones automotrices para los relevadores incluyendo los sistemas de la bomba de combustible, el claxon y los sistemas del motor de arranque.

RELEVADOR - Interruptor que utiliza un pequeño flujo de corriente para controlar una corriente mayor 76

Lección 5

Electricidad básica: Componentes y operación

HACIENDO TRABAJAR A LA ELECTRICIDAD SOLENOIDES

Los solenoides son electroimanes con un émbolo o núcleo movible que convierten el flujo de corriente eléctrica en movimiento mecánico. Una aplicación típica del solenoide es el mecanismo de la cerradura eléctrica del compartimento de equipaje de un vehículo. Cuando se presiona el botón de liberación remoto, un interruptor de contacto momentáneo en el panel de instrumentos energiza la bobina del solenoide. La fuerza magnética jala el núcleo del solenoide.

El pestillo, conectado al núcleo, libera la puerta del compartimento de equipaje. Cuando el botón se libera, el interruptor detiene el flujo de corriente en el circuito del solenoide y el resorte regresa el pestillo a la posición de cerrado. Algunas veces se confunden los relevadores y los solenoides. Recuerde que los solenoides producen una salida mecánica mientras que los relevadores producen una salida eléctrica.

SOLENOIDE - Es un electroimán con un núcleo movible que se utiliza para convertir el flujo de corriente eléctrica en movimiento mecánico. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 5

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HACIENDO TRABAJAR A LA ELECTRICIDAD PROPOSITO Y OPERACION DE LOS MOTORES Los motores son dispositivos que convierten la energía eléctrica en movimiento mecánico. Los motores eléctricos pueden cubrir un amplio rango de requerimientos de servicio que incluyen, pero no están limitados, el arranque, la aceleración, el movimiento, el frenado, el sostener y detener una carga. Los motores eléctricos pueden ser de corriente alterna (CA) o de corriente directa (CD).

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Un motor simple de CD consiste de un imán permanente en forma de herradura con una armadura o bobina devanada montada de tal manera que ésta puede girar entre los polos del imán. Un conmutador invierte la alimentación de la corriente (proveniente de una batería) que alimenta a la bobina cada media vuelta, la cuál gira debido a la fuerza que ejerce sobre un conductor que transporta la corriente dentro de un campo magnético.

Lección 5

Electricidad básica: Componentes y operación

HACIENDO TRABAJAR A LA ELECTRICIDAD BOBINAS

Nosotros ya vimos cómo un cable enrollado y un núcleo pueden convertirse en electroimanes que producen movimiento en los relevadores, en los solenoides y en los motores. Con la adición de una segunda bobina, los electroimanes se pueden utilizar para aumentar (o disminuir) el voltaje. Un ejemplo de esto es una bobina de encendido.

Cuando los devanados primarios se energizan, se genera un campo magnético alrededor de los devanados primario y secundario el cuál rodea al núcleo. Cuando el circuito primario corta la corriente hacia la bobina, el campo se colapsa rápidamente. El movimiento del campo magnético induce un voltaje dentro del devanado secundario, a través de un cable y lo envía hacia la bujía.

Las bobinas utilizadas para alterar el voltaje normalmente tienen devanados primario y secundario enrollados alrededor de un núcleo común. En las bobinas de encendido, una terminal común se localiza en uno de los extremos de los devanados.

Como se indicó en la Lección cuatro, cuando el devanado secundario tiene un gran número de vueltas, el alto voltaje que se produce tiene menos corriente que la que estuvo presente en el lado primario del devanado. Las bobinas permiten a los diseñadores manipular el voltaje y la corriente por medio de la diferencia entre los devanados primario y secundario.

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 5

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HACIENDO TRABAJAR A LA ELECTRICIDAD EVALUACION: 1. Haga coincidir cada término de la Columna A con la definición correspondiente en la Columna B: Columna A

Columna B

1. Actuador ______

A. Interruptor que utiliza un pequeño flujo de corriente para controlar una corriente mayor.

2. Relevador ______

B. Electroimán con un núcleo movible que se utiliza para convertir el flujo de corriente eléctrica en movimiento mecánico.

3. Solenoide ______

C. Dispositivo de salida que recibe órdenes por medio de señales eléctricas y actúa para cambiar el sistema que controla.

2. Verdadero o falso: Los motores de CA comunmente se utilizan en aplicaciones automotrices. _________ 3. Un componente utilizado para aumentar el voltaje utilizando un devanado primario y uno secundario sobre un núcleo común se conoce como _______ A. diodo B. capacitor C. bobina D. motor 4. Un relevador produce salida __________; un solenoide produce salida _________: A. Eléctrica, eléctrica B. Mecánica, eléctrica C. Mecánica, mecánica D. Eléctrica, mecánica

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Lección 5

Electricidad básica: Componentes y operación

HACIENDO TRABAJAR A LA ELECTRICIDAD 5. Identifique la armadura, los puntos de contacto, el circuito de control y el núcleo electromagnético en el siguiente diagrama: A. __________________ B. __________________ C. __________________ D. __________________

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 5

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HACIENDO TRABAJAR A LA ELECTRICIDAD NOTAS __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

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Lección 5

Electricidad básica: Componentes y operación

DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE MEDICION

Dispositivos eléctricos de medición

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 6

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DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE MEDICION OBJETIVOS DEL TECNICO La medición y el análisis precisos de un circuito eléctrico tienen como límite la precisión del instrumento de medición que se utiliza. Su habilidad para leer el instrumento correctamente e interpretar las lecturas requerirán de que usted sepa como: l l l

calibrar el instrumento de prueba. conectar el instrumento apropiadamente. seleccionar el rango de medición apropiado.

Los conceptos que se miden con equipo de prueba incluyen: l l l l

voltaje resistencia amperaje continuidad (está abierto o cerrado el circuito)

Al terminar esta lección, usted será capaz de:

n Identificar las ventajas de utilizar un DVOM por encima de los medidores análogos y las lámparas de prueba.

n Seleccionar y utilizar las herramientas apropiadas para una rutina de diagnóstico dada para diagnosticar problemas del vehículo.

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Lección 6

Electricidad básica: Componentes y operación

DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE MEDICION MEDIDORES ANALOGO CONTRA MEDIDORES DIGITALES

MEDIDOR ANALOGO Existen medidores para medir voltios, ohmios y amperios. La mayoría de los medidores que se utilizan hoy en día son capaces de medir los tres valores y se conocen como multímetros. Los dos tipos de medidores disponibles para hacer mediciones eléctricas son: l l

medidores análogos medidores digitales

Los medidores análogos tienen una aguja accionada por un resorte que se mueve a lo largo de una escala en relación al valor que se está midiendo. La medición que se muestra realmente es una comparación del circuito o de los componentes y de un valor conocido previamente alimentado al medidor. Se requiere criterio por parte del usuario para determinar el valor que muestra el medidor, ya que la escala se puede utilizar para más de un rango.

MEDIDOR ANALOGO - Es un medidor de prueba eléctrica que utiliza una aguja accionada por un resorte y un campo magnético para indicar un valor del circuito en la escala del medidor. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 6

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DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE MEDICION Medidor digital

MEDIDOR DIGITAL Los medidores digitales muestran el valor de la medición en dígitos sobre la pantalla del medidor. Estos medidores electrónicos son muy sensibles y se pueden utilizar para medir circuitos estándar y circuitos electrónicos que funcionan con corriente relativamente baja. Los medidores digitales son los más precisos de todos los instrumentos debido a que se requiere de menos criterio por parte del usuario para interpretar la lectura. Muchos tienen en forma automática las características de ajuste de rango, de ajuste de polaridad y de precisión para diferentes posiciones del punto decimal. Como el medidor análogo, los medidores digitales comparan el valor que se está midiendo contra un valor conocido.

Un medidor digital conocido como voltímetro / ohmetro digital (DVOM) se utiliza para medir voltios, amperios y ohmios. Este tipo de medidor algunas veces se conoce como multímetro. PRECAUCION: Los circuitos electrónicos y los componentes electrónicos se pueden dañar seriamente si se prueban con un equipo de prueba que libere o atraiga corriente excesiva. Utilice siempre el equipo diseñado para circuitos electrónicos. Las mediciones de los circuitos electrónicos se deben hacer con medidores digitales a menos que el procedimiento de prueba establezca lo contrario.

MEDIDOR DIGITAL - Es un medidor de prueba eléctrica que indica el valor medido en forma numérica

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Lección 6

Electricidad básica: Componentes y operación

DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE MEDICION

VOLTIMETRO El voltímetro es el instrumento de prueba eléctrica más utilizado. En adición a la lectura de voltaje disponible en un circuito, el voltímetro se puede utilizar para detectar la diferencia de voltaje (caída de voltaje) entre dos puntos cualquiera en un circuito. Cuando un voltímetro se conecta en paralelo con un circuito que tiene diferente voltaje (presión), la corriente fluirá a través del medidor. La corriente que pasa a través del medidor se compara con un valor conocido y el resultado se muestra en la escala. 1. Para hacer una medición de voltaje, el voltaje hacia el circuito debe estar APLICADO y los cables del medidor deben estar conectar a través del componente que se va a medir. 2. Los voltímetros son sensibles a la polaridad, esto es, que ellos mostrarán voltaje positivo o negativo.

Electricidad básica: Componentes y operación

En los medidores digitales, un signo de más (+) o de menos (-)precederá a la lectura. En medidores análogos, usted probablemente tendrá que invertir los cables para obtener una lectura. 3. Los voltímetros también tienen diferentes escalas que pueden seleccionarse para cambiar el RANGO del medidor. El número de escalas varía de un medidor a otro. La escala seleccionada deberá ser una que le proporcione la lectura más precisa. Las escalas digitales típicas son: l l l l l l

200 mV (0.2 V) 2000 mV (2 V) 20 voltios 200 voltios 1000 voltios CD 750 voltios CA

Lección 6

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DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE MEDICION OHMETRO Cuando los cables no están en contacto o conectados a un circuito, el medidor indicará una resistencia más alta que la que el medidor puede leer. En un medidor digital, esto aparecerá como “1” o “+1” al lado izquierdo de la pantalla o como “OL” u “OVER”. Los ohmetros tienen diferentes escalas o sensibilidades que pueden seleccionarse para medir un amplio rango de valores de resistencia. Si usted no conoce el valor aproximado de la resistencia que está midiendo, generalmente es una buena idea seleccionar primero la escala más alta y trabajar hacia una escala más baja. Los rangos típicos son: l l l l l

El ohmetro es una representación física de la Ley de Ohm conociendo dos de los valores, usted puede encontrar el tercero. Al aplicar un voltaje conocido a un circuito y comparar el flujo de corriente contra un valor previamente alimentado al medidor, el medidor determina la resistencia de un circuito. Antes de utilizar un ohmetro, el medidor se debe calibrar o “poner en ceros” para que lea 0 ohmios. Esto se hace para asegurar una lectura precisa. NOTA: La calibración del medidor se debe revisar cada vez que usted cambie la escala, de lo contrario podría obtener una lectura inexacta. Para medidores digitales, ponga en contacto uno de los cables con el otro. Si no muestra una lectura de 0 o cercana a 0, la batería interna del medidor probablemente está débil y debe ser reemplazada antes de utilizar el medidor.

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200W 2 KW (2,000 W ) 20 KW (20,000 W ) 200 KW (200,000 W ) 2 MW (2,000,000 W )

Para hacer una medición, verifique que no tenga voltaje el componente que va a medir y después conecte los cables del medidor a través del componente. Asegúrese de que el componente esté aislado (desconectado) de otros componentes en el circuito. Cuando los cables se conectan a lo largo de un componente para medir su resistencia, la batería interna del medidor aplica un voltaje al componente. El flujo de corriente resultante a través del componente se compara contra un valor conocido alimentado previamente al medidor. Después, la resistencia del componente se muestra en la pantalla del medidor. PRECAUCION: Nunca conecte el ohmetro en un circuito “vivo”. El flujo de corriente proveniente del voltaje del circuito, al circular a través del medidor puede destruir instantáneamente la bobina del medidor.

Lección 6

Electricidad básica: Componentes y operación

DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE MEDICION AMPERIMETRO El amperímetro de derivación interna siempre se debe conectar en serie con el circuito, nunca a través de los componentes. Si se conecta a través de un componente, el medidor desviará la corriente alrededor del componente. Cuando usted hace esto, corre el riego de quemar el medidor o el circuito al ocasionar un flujo demasiado alto de corriente. (Esto se ocasiona debido a la introducción de un circuito en paralelo.) Cuando se coloca en serie en el circuito, la corriente fluye a través de un resistor fijo en el medidor. Un segundo circuito con una resistencia más alta se conecta en paralelo con el primero y el flujo de corriente resultante produce una lectura en el medidor. Este tipo de amperímetro proporciona lecturas muy precisas de flujos de poca corriente que se encuentran típicamente en los circuitos electrónicos.

Los amperímetros miden la cantidad de corriente que fluye en un circuito. Existen dos tipos básicos de amperímetros utilizados comúnmente para diagnósticos automotrices: l l

amperímetro de derivación interna amperímetro de inducción.

El amperímetro de tipo de derivación interna se utiliza para medir pequeñas cantidades de corriente y se conecta en serie con el circuito que va a ser probado. Típicamente, este tipo de medidor únicamente resistirá un flujo de corriente de 10 amperios como máximo. Los multímetros contienen amperímetros del tipo de derivación.

Los amperímetros de inducción se utilizan para medir flujos de corriente altos en las pruebas de los sistemas de arranque y de carga. Estos, utilizan tres conexiones para leer el flujo de corriente en un circuito. Dos cables gruesos con sujetadores de resorte están sujetos a los postes de la batería para suministrar voltaje al medidor. El tercer cable incluye un sujetador que cuenta con un núcleo de hierro que se coloca alrededor del conductor que se está probando. Cuando la corriente fluye en el conductor, las líneas de fuerza magnética alrededor del cable inducen un flujo de corriente en el cable de prueba. Esta corriente fluye a través del medidor y se registra en la escala. Este tipo de medición indirecta, no se recomienda para corrientes pequeñas debido a que no está diseñado para lecturas precisas abajo de 10 amperios.

AMPERIMETRO DE DERIVACION INTERNA - Es un amperímetro que se conecta en serie con el circuito que va a ser probado. Estos medidores son utilizados típicamente en pruebas de circuitos donde el flujo de corriente es menor a 10 amperios. AMPERIMETRO DE INDUCCION - Es un amperímetro que utiliza el principio de la inducción magnética para medir el flujo de corriente en un circuito eléctrico. Este tipo de medidor es utilizado típicamente para medir corrientes altas tales como las presentes en los sistemas de arranque y de carga. Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 6

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DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE MEDICION MEDICIONES EN CIRCUITOS EN SERIE

Las resistencias en los circuitos en serie son acumulativas. En otras palabras, la resistencia total se puede determinar sumando todas las resistencias en el circuito. Por ejemplo:

La corriente en un circuito en serie se determina dividiendo la fuente de voltaje entre la resistencia total.

Rt (resistencia total) = R1 + R2 + R3

I = E/R total

Rt = 1.0 ohmio + 2.5 ohmios + 2.5 ohmios

I = 12 voltios/6.0 ohmios

Rt = 6.0 ohmios

I = 2.0 amperios

En un circuito en serie, la misma cantidad de corriente fluye a través de cada componente en el circuito.

El voltaje en un circuito en serie cambia (cae) a medida que la corriente fluye a través de más resistencias (cargas) en el circuito. Antes de llegar al punto en que el circuito se aterriza, el voltaje es 0.

Así, si nosotros medimos el amperaje en un circuito en serie, éste será el mismo en todos los puntos de medición. El valor del amperaje se determina utilizando la ley de Ohm y es una función del voltaje y de la resistencia en el circuito.

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Lección 6

Electricidad básica: Componentes y operación

DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE MEDICION MEDICIONES EN CIRCUITOS EN PARALELO

En un circuito en paralelo la resistencia total del circuito es menor que el valor de la resistencia más baja. Para determinar la resistencia total de un circuito en paralelo usted puede utilizar el método de voltaje asumido: 1. Asuma un voltaje para el circuito. 2. Determine la corriente que está fluyendo hacia cada carga. 3. Sume la corriente que está fluyendo hacia cada carga para obtener la corriente total. 4. Determine la resistencia total del circuito dividiendo el voltaje asumido entre la corriente total.

4. Rt = E/I = 12 voltios/11 amperios = 1.09 Q La corriente en un circuito en paralelo es una función de la resistencia en cada bifurcación del circuito y la resistencia total en el circuito. Cada bifurcación del circuito se puede considerar como un circuito en serie separado que tiene su propia resistencia y corriente total. La corriente en cada bifurcación del circuito será diferente si la resistencia es diferente en las bifurcaciones. Corriente en cada bifurcación:

Ejemplo

I = E/R I1 = 12 voltios/6 ohmios = 2 amperios I2 = 12 voltios/4 ohmios = 3 amperios I3 = 12 voltios/2 ohmios = 6 amperios

1. Voltaje asumido = 12 voltios

I total = I1 + I2 + I3 = 11 amperios

2. La corriente a través de R1 es: I1 = E/R1 = 12 V/6 Q = 2 A La corriente a través de R2 es: I2 = E/R2 = 12 V/4 Q = 3 A La corriente a través de R3 es: I3 = E/R3 = 12 V/2 Q = 6 A

El voltaje que llega a cada bifurcación en un circuito en paralelo es igual a la fuente de voltaje. En este caso 12 voltios.

3. 2 amperios + 3 amperios + 6 amperios = 11 amperios Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 6

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DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE MEDICION EVALUACION: 1. Las siguientes son ventajas que tienen un medidor digital sobre un medidor análogo excepto (seleccione una): A. Son muy sensibles B. Se pueden utilizar para medir circuitos estándar así como circuitos electrónicos C. Permiten el criterio por parte del usuario para determinar los valores que se muestran D. Son los más precisos

2. Para hacer una medición de voltaje, el voltaje hacia el circuito debe estar ____________. A. encendido B. apagado C. medido con un ohmetro D. medido con un amperímetro

3. Cuando mide la resistencia de una carga en un circuito, el circuito debe ____________. A. estar abierto B. estar cerrado C. tener más de una carga D. ser medido con un amperímetro

4. Verdadero o falso: Un amperímetro mostrará ambos, el voltaje positivo o el negativo ____________.

5. En todas las partes de un circuito en serie la corriente ____________. A. será compartida B. será la misma C. variará dependiendo del valor de cada resistor D. será distribuida uniformemente

6. Para encontrar la resistencia total de resistores colocados en serie, ____________. A. reste el más pequeño del mayor B. sume el valor de todos los resistores C. sume el valor recíproco de cada resistor D. divida el voltaje entre la corriente total de cada bifurcación

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Lección 6

Electricidad básica: Componentes y operación

DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE MEDICION 7. Encuentre la resistencia total del circuito y el flujo de corriente en el siguiente circuito.

Resistencia total:_________

Flujo de corriente:_________

8. Calcule el flujo de corriente en un circuito de 12 voltios que tiene un resistor de 1.5K y un resistor en serie de 460 ohmios. A. 6 amperios B. 0.6 amperios C. 6 mA D. 60 amperios

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 6

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DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE MEDICION NOTAS:

_________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ 94

Lección 6

Electricidad básica: Componentes y operación

MATERIAL DE APOYO TECNICO

Material de apoyo técnico

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 7

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MATERIAL DE APOYO TECNICO OBJETIVOS DEL TECNICO Así como los conductores utilizan un plano para encontrar su camino a través de territorios desconocidos, existen diferentes publicaciones de servicio para ayudarle a encontrar su camino a través de los sistemas eléctricos de los vehículos. También se tienen disponibles diferentes publicaciones que identifican los cambios y las modificaciones de los sistemas existentes para ayudarle a dar un mejor servicio a sus clientes. Una vez terminado este curso, usted será capaz de:

n Usar un EVTM para rastrear el cableado de un vehículo, n Usar un EVTM para localizar los componentes eléctricos en un vehículo.

n Referirse a un Manual de servicio. n Referirse a los Boletines técnicos de servicio. n Referirse a los diagramas de cableado. n Referirse al OASIS.

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Lección 7

Electricidad básica: Componentes y operación

MATERIAL DE APOYO TECNICO EVTM

El propósito del Manual de detección de fallas eléctricas y de vacío (EVTM) es el mostrar una representación de los sistemas eléctricos y de vacío en un estilo claro y sencillo para hacer más fácil la detección de las fallas, es una excelente ayuda para identificar el lugar del vehículo en que se encuentra localizado el componente y para identificar los conectores del componente los números de los circuitos y los colores de los cables,

Electricidad básica: Componentes y operación

Existe un EVTM para cada línea de vehículo y para cada año modelo. Debe ser utilizado el EVTM correcto para el año modelo y la línea de vehículo a fin de diagnosticar y analizar correctamente los problemas. Para cada sistema o subsistema en el EVTM, existe una representación esquemática del sistema. Las notas en la representación esquemática describen la manera en la que trabaja el circuito, la relación de componentes, la localización de los componentes y proporcionan sugerencias para la detección de las fallas.

Lección 7

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MATERIAL DE APOYO TECNICO Los diagramas de cableado proporcionan una representación esquemática o una imagen sencilla de cuando y como está cableado un circuito, cuál es la trayectoria de la corriente hacia los componentes del circuito y cómo es aterrizado cada uno de los componentes.

Cada componente del circuito tiene su nombre y tiene asignado un número y, cada conductor o cable tiene asignado un color. Se utilizan las abreviaturas de color estándar de Ford. Cuando un cable muestra dos colores, el primer color es el color básico del cable mientras que el segundo color es el marcado con una raya contínua (línea), unos puntos o una raya interrumpida.

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Las descripciones del circuito proporcionan una explicación práctica de la operación del sistema y de los componentes de cada sistema o circuito. Existe suficiente detalle para permitir que el lector tenga una idea clara de la función del sistema o circuito así como de la operación de cada uno de sus componentes.

Las variaciones del circuito están mostradas en el diagrama de cableado por medio de trayectorias alternas y opcionales del circuito. Las trayectorias alternas de un circuito para otro modelo o para componentes agregados, se indican por medio de un corchete etiquetado con los nombres de los circuitos alternos.

Lección 7

Electricidad básica: Componentes y operación

MATERIAL DE APOYO TECNICO Cuando se coloca algún equipo opcional que requiere de cableado adicional dentro del circuito existente, el cableado opcional se anota en el diagrama de cableado.

Las listas y la localización de componentes además de proporcionar el nombre del componente, proporcionan la posición del componente en el vehículo. Proporcionan también una referencia a la página y a la figura en la página en que se encuentran mostrados. Para encontrar la posición del componente, vaya a la página indicada y el componente estará mostrado en la figura. Esto es muy valioso cuando usted trata de encontrar un componente en un vehículo. Se proporcionan ilustraciones para mostrar la posición real del componente. Algunos sistemas proporcionan sugerencias para la detección de las fallas. Estas sugerencias definen la condición, la causa posible y la acción que deberá ser llevada a cabo. Estas sugerencias no son tan detalladas como las que se muestran en los Manuales de servicio pero orientan al técnico hacia una dirección general. Su intención no es llevar al técnico a través de un procedimiento paso a paso tal como sucede en los Manuales de servicio. La sección de encendido es una excepción de lo anterior. Esta sección incluye un procedimiento paso a paso de pasos rápidos básicos tendientes a localizar alguno de las condiciones de falla más comunes del sistema de encendido.

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 7

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MATERIAL DE APOYO TECNICO DATOS DE LOS SIMBOLOS DE LOS CONECTORES

Los conectores están identificados en los Diagramas de cableado por medio de una letra “C” seguida por un número. Si el conector cuenta con más de una terminal, los cables que se dirigen hacia el conector estarán unidos entre sí por

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medio de una línea punteada y tendrán un número de conector común. Las conexiones con terminales múltiples están mostradas en la parte inferior del diagrama de cableado y se indican las conexiones cable / terminal.

Lección 7

Electricidad básica: Componentes y operación

MATERIAL DE APOYO TECNICO Los diferentes tipos de conectores incluyen: l l l l l

Las conexiones tipo empalme o de cable engarzado se indican por medio de un punto negro sólido en los diagramas de cableado donde dos o más conductores se encuentran o se cruzan unos con otros. Cada empalme se identifica por medio de una letra “S” seguida por un número. Si dos cables se cruzan pero no está presente un punto negro, significa que los cables no están empalmados ni engarzados uno con el otro.

Conectores en línea componentes con conectores interconstruidos terminales tipo tornillo en los componentes conector tipo candelabro bloque de unión

Las páginas de Tierras en el EVTM muestran vistas detalladas de los puntos de tierra de componentes múltiples. Esto es muy útil cuando se está verificando la interconexión entre los circuitos a tierra de diferentes diagramas.

Las vistas de los extremos de los conectores de los interruptores y de otros componentes se muestran en la sección de prueba de componentes como una ayuda para llevar a cabo las pruebas de banco. Las vistas muestran los colores de los cables de los arneses que se conectan a las terminales.

Las tierras también están mostradas en los diagramas de cableado. Existen dos tipos diferentes de tierras: a la caja y remota. Las tierras a la carcasa se usan cuando un componente cuenta con una cubierta de metal y está firmemente atornillada a una parte del vehículo que esté bien aterrizada. En los diagramas de cableado, esta tierra se muestra en el componente en sí. Las tierras remotas son usadas cuando el componente en sí no está aterrizado y se muestran en el cableado en los diagramas de cableado. Las tierras remotas se identifican con la letra “G” seguida por un número. Las tierras comunes existen cuando diferentes componentes están conectados a la misma tierra.

Electricidad básica: Componentes y operación

Lección 7

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MATERIAL DE APOYO TECNICO Los procedimientos de prueba de los componentes, los cuales están contenidos en la parte posterior del EVTM, se proporcionan en algunos sistemas para determinar si algún componente se encuentra en buen o en mal estado. Se proporcionan representaciones esquemáticas de cada uno de los componentes, la localización de las terminales y los procedimientos de prueba paso a paso. Se proporciona un Indice de localización en la parte trasera del manual. Este, enumera la localización de los conectores, de las tierras y de los empalmes. También se proporciona la localización del elemento en el vehículo, la página y la figura en el EVTM en dónde puede ser encontrado el elemento, el código de color y el número de terminales en el conector.

Para desplazarse a lo largo de los circuitos será necesario consultar otras páginas en el manual. Los cables de referencia se usan para completar el cableado mostrado en otra página. Estos cables están mostrados en el circuito como pequeñas flechas color negro sólido en el extremo de un cable. Una nota debajo de éstos, indica el circuito y la página en dónde continúa el circuito.

Una sección en “Cómo encontrar los problemas eléctricos” explica los seis pasos utilizados para la localización. Use la Tabla de contenido localizada al principio del EVTM para encontrar los sistemas y sub sistemas que usted desee.

Las referencias de cable cortado se usan para mostrar el flujo de corriente desde la fuente del voltaje hasta tierra. Las referencias de cable cortado se muestran en los diagramas como una gran flecha con una letra en su interior. Una nota indica el elemento y la página hacia la que se dirige el cable o la página de la que viene el cable. Los números de los conectores aparecen en el diagrama del circuito y en las figuras que muestran su posición. Se muestran también diferentes notas tales como cuando un circuito se encuentra “energizado”.

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Lección 7

Electricidad básica: Componentes y operación

MATERIAL DE APOYO TECNICO MANUALES DE SERVICIO NOTA: Use el Multímetro digital Rotunda 88, 105-ROO53 o equivalente para llevar a cabo las pruebas precisas eléctricas.

Los Manuales de servicio proporcionan información que cubre el diagnóstico, el servicio, las reparaciones y el mantenimiento normales para diversas líneas de vehículos. La información contenida en los Manuales de servicio es muy detallada y es la mejor fuente de información. La mayor parte del tiempo, el Manual de servicio será la única fuente de información que usted necesitará. Existen dos tipos principales de Manuales de servicio: l l

Manual de servicio (para una línea específica de vehículo) Manual de diagnóstico de emisiones y control del tren motriz

La información de previa entrega está cubierta en un manual independiente elaborado para ello. Cada sección en el Manual de servicio contiene información acerca de vehículo en que aplica (la cuál define el vehículo, el motor, la transmisión / transeje o

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el diferencial) y una pequeña sección de la Descripción y operación del sistema para orientar al usuario mostrándole la representación esquemática del sistema y de sus componentes. La sección de diagnóstico y pruebas contiene un diagrama de síntomas y una variedad de pruebas que pueden ser llevadas a cabo en el sistema o en los componentes. El diagnóstico incluye las condiciones, las causas posibles y las acciones que deben llevarse a cabo para resolver los problemas. Algunas secciones tienen procedimientos paso a paso que lo guiarán a través de los procesos de localización de averías para llegar a una solución basada en los resultados de las pruebas. Las herramientas especiales requeridas para llevar a cabo para el servicio, están enumeradas en este lugar. Cada una de las pruebas se muestra a gran detalle. En la mayoría de los casos se usa una tabla de tres columnas conocida como pruebas precisas. Esta tabla enumera los pasos de prueba, los resultados y las acciones a tomar. Se muestra cómo llevar a cabo la prueba, los valores esperados y los resultados.

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MATERIAL DE APOYO TECNICO Se muestran en excelente detalle las instrucciones que describen la remoción e instalación de los diferentes componentes así como las de desensamble y. También se proporcionan los procedimientos de servicio, la lubricación y los ajustes, si son necesarios. La cubierta da cada uno de los manuales de servicio muestra el año modelo, el volumen y el área que cubre, las líneas de vehículo incluidas en el manual y un indice del contenido en orden alfabético y en base al número de grupo de cada elemento. Esta información deberá ser usada para que usted esté seguro de que tiene el manual correcto para el vehículo en que se encuentre trabajando. Al inicio del manual, se incluye un Indice de referencia cruzada el cuál, enumera todos los números de manual, su contenido y las líneas de vehículos que cubre. Esto le permite tomar cualquier manual de servicio y, usando este índice, determinar cuál es el volumen que usted necesita para el vehículo y el área específicos en que se encuentre trabajando.

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La tabla de contenido enumera los elementos contenidos en el manual por orden de grupo. Estas son marcas de referencia localizadas junto al número de grupo de cada elemento, corresponden a las marcas de referencia en el cuerpo del manual y sirven para localizar fácilmente algún grupo en particular. El cuerpo del manual está organizado en orden de número de grupo y de sección. Dentro del manual, cada grupo cuenta con un índice que enumera el Título de la sección y la página para cada sección dentro del grupo. El formato de página es por Grupo-Sección-Página, por ejemplo, 31-01-31 (Grupo 31, Sección 01, Pagina 01 ). Cada sección también contiene un contenido individual. Para encontrar algo en el manual de servicio, primero verifique que usted tenga el manual correcto para año modelo y para la línea de vehículo en que usted se encuentre trabajando. Encuentre el elemento usando el índice en la cubierta o la tabla de contenido para identificar el grupo. Vaya hacia ese grupo e identifique la Sección para identificar el número de página.

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MATERIAL DE APOYO TECNICO NOTA: Asegúrese de que el artículo en el TSB aplique a la línea de vehículo en la cuál esté usted trabajando.

BOLETINES TECNICOS DE SERVICIO Los boletines técnicos de servicio (TSBs) pretenden proporcionar la información más reciente a los técnicos. Los boletines técnicos de servicio contienen “Artículos” relacionados con elementos tales como información en los manuales de servicio que requieren de información que no se encontraba disponible al moment5o de publicar los manuales de servicio, revisiones a los procedimientos de servicio, quejas de los clientes etc. Los TSB’s se emiten dos veces al mes La fecha de emisión y el número del boletín, están contenidos en la cubierta de cada TSB. El número del boletín está compuesto por el año y el número de boletín publicado en ese año. Por ejemplo: Boletín No.97 -22 sería el boletín número 22 emitido en el año 1997. Cada artículo también se encuentra numerado. El artículo 97-22-1 sería el primer artículo en el boletín número 22 emitido en 1997. Los artículos están presentados en base a una secuencia numérica en el TSB.

El Indice de los TSB’s proporciona un recurso rápido y sencillo para encontrar la información de los boletines técnicos de servicio necesaria. El indice de los TSB’s se publica periódicamente y contiene una relación de los TSBs para automóviles, camiones ligeros y camiones medianos/ pesados. La información se presenta para cada marca de vehículo. Dentro de cada marca de vehículo, se cuenta con una lista de los TSBs para una serie de categorías tales como Carrocería / Ruido de viento / Fugas de agua / Vestidura o Electricidad / Clima / Arranque / Carga. El número de artículo y de TSB especificados se proporciona junto con el número de ficha y el año modelo que afecta el TSB. Usando el índice, encuentre la marca del vehículo en cuestión. Encuentre la categoría tal como Electricidad / Clima / Arranque / Carga y encuentre el detalle del elemento que le interese entre los que se muestran en orden alfabético dentro de cada categoría.

En el TSB existen secciones para automóviles, camiones ligeros y camiones medianos / pesados. Los artículos están acomodados en cada sección en base a su categoría, por ejemplo, Carrocería / Ruido de viento / Fugas de agua / Vestidura o Electricidad / Clima / Arranque / Carga. Cada artículo enumera el o los vehículos que se encuentren afectados, el asunto que toca y las acciones a tomar. También se encuentran anotados algunos otros artículos que apliquen tales como los de estado de garantía. Para elementos de garantía, también proporcionan la operación, el tiempo y la codificación del distribuidor. El método más sencillo y mejor es el usar el índice TSB ya que está acomodado por vehículo. Primero, encuentre el vehículo y la categoría de interés para determinar si ya ha sido emitido algún artículo en los TSB’s. Una vez que conozca el número del artículo, diríjase al TSB específico y encuentre el artículo.

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MATERIAL DE APOYO TECNICO DIAGRAMAS DE CABLEADO Los diagramas de cableado presentan la representación esquemática del cableado para todo el vehículo. Se presenta un diagrama de cableado separado para cada línea de vehículo. Los diagramas de cableado pueden ser comprados en forma individual o en un libro que contiene los diagramas de cableado para todas las líneas de vehículos. A medida que son liberadas, serán enviadas a usted las actualizaciones de los diagramas de cableado.

Se proporciona un Indice de componentes en orden alfabético al frente de los diagramas de cableado de cada vehículo para ayudarle a localizar algún componente específico. El índice lo referirá a un número de zona. La zona se refiere a una posición específica dentro del diagrama de cableado. El índice proporciona coordenadas en forma similar a un plano de caminos.

Debido al tamaño de los diagramas de cableado, éstos se presentan como una serie de páginas. Los diagrama de cableado muy grandes se cortaron en partes pequeñas para manejarlos más fácilmente.

Una de las claves para usar los diagramas de cableado es el ser capaz de moverse a través del diagrama. El método usado es el número de zona. Generalmente, el circuito fluye de página en página pero, algunas veces, el circuito brinca hacia otras páginas. Cuando esto sucede, se incluye una nota en el diagrama de cableado para proporcionar la zona hacia la que brinca el circuito.

Los diagramas de cableado contienen una representación gráfica de todos los circuitos presentes en el vehículo. Se proporciona el número del circuito, los colores de los cables y el tamaño de los cables. También se incluyen los cableados necesarios para el funcionamiento de los elementos de las Opciones de producción regular (RPO). Una carta de Números de circuito estándar que se encuentra al principio del libro, proporciona el número de los circuitos, su descripción y el color de sus cables. Al principio del libro se incluyen los símbolos de la electricidad básica y de los componentes, así como su significado. Los conectores en los diagramas presentan una descripción gráfica del conector físico a la interfaz del conector. Se puede determinar información tal como el contorno de los conectores, el número de los circuitos, la posición de los cables y la posición de los conectores dentro del vehículo. Los conectores muestran la orientación física de los cables hacia las terminales. Todos los conectores se muestran como si estuvieran vistos desde el extremo de su superficie de acoplamiento. Las terminales en los conectores Macho se muestran como un cuadrado o como un circulo con una X al centro. Las terminales Hembra también utilizan el cuadrado o el circulo pero no tienen la X.

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MATERIAL DE APOYO TECNICO LIBRO DE ESPECIFICACIONES El libro de especificaciones contiene las especificaciones de servicio para todas las líneas de vehículos. Se emite un libro de especificaciones para cada año modelo. Note que el índice del libro se encuentra al final del libro y no al principio.

La finalidad de este libro no es la de funcionar como guía para localizar averías ni para hacer reparaciones. Sin embargo, contiene información que podría no estar disponible ni el Manual de servicio ni en el EVTM. Pueden ser de gran utilidad los valores eléctricos o los números de parte.

La información se presenta en forma de tablas y cartas. Algunas veces, también se incluyen los dibujos y la localización de los componentes. Generalmente existe un registro separado para cada línea de vehículo a menos que, la información sea común para todos los vehículos. La información eléctrica que se proporciona para los componentes incluye el flujo de la corriente, las resistencias y los voltajes. La información acerca de los circuitos de los focos, es también muy detallada.

Para usar el libro, simplemente encuentre en el índice el elemento que le interesa y vaya hacia el número de página que le indique.

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MATERIAL DE APOYO TECNICO OASIS El Sistema de información de servicio automotriz en línea (OASIS), es un sistema computarizado de información de servicio diseñado para ayudar a los técnicos de servicio durante el diagnóstico y la reparación de alguna condición del vehículo que sea difícil de reparar. El Sistema Oasis le ayuda a llevar a cabo las pruebas necesarias para detectar rápidamente la condición y evita las reparaciones recurrentes ofreciendo sugestiones relacionadas con el síntoma para cada vehículo. Las acciones de reparación reportadas por medio del sistema de retroalimentación del sistema OASIS son analizadas continuamente por los ingenieros de servicio de Ford y se agregan continuamente al sistema, sugestiones de reparación para proporcionar siempre la información más actualizada.

Para utilizar el sistema OASIS, usted anota el los síntomas del vehículo y el número de identificación del vehículo en una terminal del sistema que cuenta con un teclado y una impresora y que está conectada telefónicamente con la computadora OASIS. Una vez anotados los datos, OASIS le proporcionará la información de reparación más actualizada, específica para el vehículo y los síntomas en cuestión. Está disponible un Libro de síntomas que contiene códigos de los síntomas e instrucciones de configuración y de operación del sistema. También se encuentra disponible para los técnicos, una tarjeta de bolsillo que contiene los códigos de los síntomas.

El sistema OASIS también contiene información relacionada con las campañas de campo referentes a seguridad que afectan al vehículo y que no han sido aplicadas. Contiene un directorio acerca de cualquier información técnica de servicio publicada que se relacione con el vehículo.

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GLOSARIO ACTUADOR - Dispositivo de salida que recibe órdenes por medio de señales eléctricas y actúa para cambiar el sistema que controla, AISLADOR - Substancia en la cuál no habrá flujo de corriente debido a la falta de electrones libres. AMPERIMETRO DE DERIVACION INTERNA - Un amperímetro que se conecta en serie con el circuito que va a ser probado. Estos medidores son utilizados típicamente en pruebas de circuitos donde el flujo de corriente es menor a 10 amps. AMPERIMETRO DE INDUCCION - Amperímetro que utiliza el principio de la inducción magnética para medir el flujo de corriente en un circuito eléctrico. Este tipo de medidor es utilizado típicamente para medir corrientes altas tales como las presentes en los sistemas de arranque y de carga. AMPERIO (AMPS) - Unidad de medida para la corriente eléctrica. AMPERIOS PARA ARRANQUE EN FRIO - Sistema que clasifica una batería en base a la cantidad de corriente entregada a 0o F (-17.6o C). BATERIA - Componente que produce electricidad por medio de una reacción química entre una placa positiva y una placa negativa sumergidas en una solución de ácido sulfúrico. BLOQUE DE FUSIBLES/PANEL DE UNION DE FUSIBLES - Panel que contiene fusibles para suministrar energía a un gran número de circuitos, BUS - Punto de distribución de energía. CAIDA DE VOLTAJE - Cambio en la presión eléctrica entre dos puntos cualquiera en un circuito. La cantidad de caída de voltaje entre dos puntos en un circuito será determinada por la resistencia de las cargas del circuito y por el número de cargas en un circuito. CAPACITOR - Componente utilizado para absorber o almacenar las cargas eléctricas. CARGA - Dispositivo en un circuito eléctrico que convierte el flujo de corriente en calor, luz o movimiento. CICLO - Unidad que mide el tiempo que tarda una onda de CA en ir y regresar. CIRCUITO ABIERTO - Condición en la cuál la trayectoria del circuito se interrumpe y la corriente no puede fluir. CIRCUITO CERRADO - Una trayectoria completa desde la fuente de voltaje hasta una carga o dispositivo eléctrico y de regreso hacia la fuente de voltaje a través de una tierra. CIRCUITO EN PARALELO - Arreglo que proporciona suministros de voltaje y trayectorias de tierra independientes para diferentes cargas. CIRCUITO EN SERIE - Arreglo en el cuál la corriente debe fluir a través de una carga antes de otra. Cada carga comparte la fuente de voltaje con las otras cargas en el circuito. CIRCUITO SERIE - PARALELO - Arreglo que combina dos o más cargas en paralelo, con una o más cargas en serie. CON INTERRUPTOR EN EL LADO A TIERRA - circuito donde el interruptor está localizado entre la carga y la tierra. CON INTERRUPTOR EN EL LADO DE ENERGIA - Circuito donde el interruptor está localizado entre la fuente de voltaje y la carga. CONDUCTOR- Substancia, usualmente metal, en la cuál fluirá una corriente eléctrica. El flujo de corriente es posible debido a la presencia de muchos electrones libres en la substancia. CORRIENTE - Movimiento de los electrones en un conductor. CORRIENTE ALTERNA - Tipo de corriente que fluye en ambos sentidos bajo la influencia del cambio de polaridad. CORRIENTE DIRECTA - Tipo de corriente que viaja únicamente en una dirección después de ser generada. CORTACIRCUITOS - Dispositivo que protege de sobrecargas al circuito. 109

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GLOSARIO CORTACIRCUITOS CICLICO - Dispositivo de protección de un circuito que abre el circuito cuando se presenta una sobrecarga y cierra el circuito cuando cesa la sobrecarga. CORTACIRCUITOS NO CICLICO - Dispositivo de protección del circuito el cuál abre un circuito cuando se presenta una sobrecarga, el voltaje se deberá desconectar para restablecer el cortacircuitos. CORTO A ENERGIA - Condición en la cuál una trayectoria no deseada de energía se dirige hacia una carga presente. CORTOCIRCUITO A TIERRA - Condición en la cuál se crea una trayectoria no deseada entre el lado positivo de un circuito y el lado de tierra. DIFERENCIA DE POTENCIAL - Desbalanceo de electrones que genera una fuerza repulsiva o de atracción. DIODO - Semiconductor que sólo permite el flujo de corriente en una dirección. DISPOSITIVO LIMITADOR DE CORRIENTE - Dispositivo que funciona como un fusible o un cortacircuitos y que está diseñado para abrir un circuito en caso de presentarse una sobrecarga. ELECTRICIDAD - Flujo de electrones a través de un conductor cuando se aplica una fuerza. ELECTRONES LIBRES - Electrones en las órbitas exteriores de los átomos que son fácilmente forzados hacia afuera de sus órbitas, permitiendo que los electrones fluyan en un conductor. ESLABON FUSIBLE - Dispositivo de protección colocado en un circuito el cuál se fundirá e interrumpirá el flujo de la corriente si se produce una condición de sobrecarga. FRECUENCIA ELECTRICA - Unidad que mide el número de ciclos que se presentan en un segundo. FUSIBLE - Dispositivo de protección colocado en un circuito el cuál se fundirá e interrumpirá el flujo de la corriente si se produce una condición de sobrecarga. INDUCCION - Creación de una corriente eléctrica en un conductor generada por el paso del conductor a través de un campo magnético. INTERRUPTOR - Dispositivo utilizado como control de encendido/apagado en un circuito eléctrico. INTERRUPTOR DE CONTACTO MOMENTANEO - Interruptor con un contacto accionado por un resorte que evita que se cierre (o se abra) el circuito excepto cuando se aplica presión al botón. INTERRUPTOR DE MERCURIO - Interruptor que contiene una cápsula parcialmente llena con mercurio la cuál cierra o abre el contacto cuando el interruptor se inclina. INTERRUPTOR DE CONMUTADOR ENBISAGRADO - Permite o evita el paso de la corriente en un conductor o circuito único. INTERRUPTOR MULTIPLE - Interruptor que tiene dos o más parejas de contactos que funcionan simultáneamente bajo la acción de un control único. INTERRUPTOR SENSIBLE A LA TEMPERATURA - Interruptor que contiene un elemento bimetálico que cierra o abre un circuito cuando el interruptor se calienta. IONlZACION - Proceso de hacer que un átomo esté cargado positivamente debido a la pérdida de un electrón o cargado negativamente debido a la ganancia de un electrón. LEY DE OHM (E = I x R) - Serie de fórmulas que se utilizan para determinar los valores en un circuito eléctrico. Dos de los valores pueden ser multiplicados o divididos para determinar el tercer valor desconocido. MEDIDOR ANALOGO - Medidor de prueba eléctrica que utiliza una aguja bajo la acción de un resorte y de un campo magnético para indicar un valor del circuito en la escala del medidor. MEDIDOR DIGITAL - Medidor de prueba eléctrica que indica el valor medido en forma numérica. NORMALMENTE ABIERTO - Cuando la posición de descanso del interruptor abre el circuito. Electricidad básica: Componentes y operación

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GLOSARIO NORMALMENTE CERRADO - Cuando la posición de descanso del interruptor cierra el circuito. OHMS - Unidad de medición de la resistencia al flujo de corriente. POLOS - Partes de entrada de un interruptor. POTENCIOMETRO - Resistor variable con tres conexiones. Dos conexiones se encuentran en los extremos del material resistivo. La tercera conexión es como un contacto que se mueve a lo largo del material resistivo. PROTECTOR DE CIRCUITO - Dispositivo que funciona como un fusible o un cortacircuitos y que está diseñado para abrir un circuito en caso de presentarse una sobrecarga. RECTIFICACION - Proceso que convierte la Corriente alterna en Corriente directa. RELEVADOR - Interruptor que utiliza un pequeño flujo de corriente para controlar una corriente mayor. REOSTATO - Resistor variable con un contacto movible que incrementa o disminuye la resistencia a medida que el contacto se aleja o se acerca a la fuente de voltaje. Utilizado para controlar una carga. RESISTENCIA - Oposición al flujo de corriente eléctrica a través de un circuito eléctrico. RESISTOR DE VALOR FIJO - Resistor que tiene un valor específico de resistencia. RESISTOR- Dispositivo utilizado para limitar el flujo de corriente en un circuito debido a su alta resistencia al flujo de corriente. RESISTOR ESCALONADO - Resistor que tiene dos o más valores de resistencia fijos, que pueden seleccionarse conectando los cables a las diferentes tomas del resistor. RESISTOR VARIABLE - Resistor con un rango de resistencias disponibles a través de dos o más tomas y de un control móvil. SOLENOIDE - Electroimán con un núcleo movible que se utiliza para convertir el flujo de corriente eléctrica en movimiento mecánico. TIERRA - Parte de un circuito que completa la trayectoria de regreso hacia la fuente de voltaje después de la carga. TIERRA DE LA CARROCERIA - Utiliza el bastidor de la carrocería o el motor para aterrizar un circuito. TIROS - Partes de salida del interruptor. VOLTAJE - Presión eléctrica en un circuito.

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