Electricidad basica tomo-1

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Prefacio a la Revisión de ELECTRICIDAD BASICA Título original de la obra:

BASIC ELECTRICITY - VOL. 1 Publicada por:

THE NEVILLE PRESS, INC. SUCCESSOR TO VAN VALKENBURGH, NOOGER AND NEVILLE, INC. © Van Valkenburgh, Nooger and Neville, Inc. and its*Assignee, the Neville Press, Inc. Traducida por:

ALFONSO VASSEUR WALL Derechos reservados en español © 1983, por COMPAÑIA EDITORIAL CONTINENTAL, S.A. DE C.V. Renacimiento Núm. 180, Col. San Juan Tlihuaca, Delegación Azcapotzalco, Código Postal 02400, México, D.F. Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Registro Núm. 43 ISBN 968-26-0378-1

ISBN 0-8104-0876-7 (de la edición original) Las palabras TRAINER - TESTER, COMMON - CORE, y el diseño que acompaña a esta última, son marcas registradas de exclusiva propiedad de THE NEVILLE PRESS, INC., ASSIGNEE de VAN VALKENBURGH, NOOGER AND NEVILLE? INC. Little Silver, N. J. U.S.A. Queda prohibida la reproducción o transmisión total o parcial del texto de la presente obra bajo cualquiera de sus formas, electrónica o mecánica, sin el consentimiento previo y por escrito del editor. Primera edición, 1983

Decima reimpresión Marzo de 1992. Impreso en México Printed in Mexico

El programa COMMON CORE ® —Electricidad Básica, Electrónica Básica, Sistemas Sincrónicos y Servomecanismos Básicos, etc.—, fue diseñado y desaíro llado durante los años de 1952-1954. Sobre la base de una amplia labor de AdaneáloisrEmtgU-aqupoeléctri/ónodela dos de aquella época, en aquel entonces se había establecido un "núcleo común" Je conocimientos y habilidades preliminares. Posteriormente , dicho "núcleo coatún" antecedente fue programado bajo un sistema de e nse ñanza/aprendizaje que tenía como objetivo didáctico fundamental la preparación efectiva de los técnicos eléctrico/electrónicos de la Armada de los Estados Unidos , para que pudiesen comprender y aplicar dichos conocimientos en situaciones de trabajo con problemas representativos. Desde entonces, han sido adiestrados eficientemente mas de 100 000 técnicos de la Armada Estadounidense por medio de este sistema basado en la realización. Así lo han demostrado cientos y miles de estudiantes y técnicos civiles. La educación militar y civil, los programas de adiestramiento en Américas del Sur, Europa, Oriente Medio, Asia, Australia y Africa, también han reconocidos su utilidad con las ediciones en doce idiomas actualmente en impresión, En la actualidad la fundación del programa COMMON-CORE , Electricidad B ásica está siendo modernizada y mejorada. Su equipo básico de trabajo ha sido ampliado para cubrir los conocimientos y habilidades nec esarios para la gama del equipo eléctrico/electrónico actual —máquinas industriales modernas, controles, instrumentación, computadoras, comunicaciones, radar, lasers, etc.—. Sus componentes tecnológicos/circuitos/funciones básicas, han sido revisados y ampliados para incorporar las nuevas creaciones del desarrollo de la tecnología eléctrica/ electrónica, esto es, desde (1) tubos al vacío hasta (2) transistores y semiconductores a (3) circuitos integrados, integración en gran escala y microminiaturización. Didácticamente se ha hecho un esfuerzo considerable para incorporar dentro de los textos mismos, aspectos y técnicas de examen/aprendizaje individualizados y en agregar pruebas de destreza para estudiantes intermedios. A pesar del paso del tiempo, aún se conservan los el ementos del diseño del sistema original e innovador, formato del texto básico, del programa COMMON CORE —cuya estructura sólida de efectividad probada, ha sido un estímulo para muchos de los progresos realizados en la educación técnica/vocacional. VAN VALKENBURGH, NOOGER & NEVILLE, INC.

New York, N.Y.

CONTENIDO PÁG. ¿Qué es la Electricidad?

La Importancia del Estudio de la Electricidad Principios Históricos La Teoría Electrónica La Ruptura de la Materia La Estructura de la Molécula La Estructura del Atomo Corriente Eléctrica y Carga Eléctrica Repaso — ¿Qué es la Electricidad? Autoexamen — Cuestionario de Repaso

13 14 15 17 19 21 22 23 24

Conductores/Aisladores/Semiconductores

¿Qué es un Conductor? ¿Qué es un Aislador? ¿Qué es un Semiconductor? Repaso de Conductores, Aisladores y Semiconductores Autoexamen — Cuestionario de Repaso

25 25 26 27 28

argas Eléctricas

¿Qué son las Cargas Eléctricas? Cargas Estáticas por Fricción Atracción y Repulsión de Cargas Eléctricas Campos Eléctricos Transferencia de Cargas Eléctricas por Contacto Transferencia de Cargas Eléctricas por Inducción Descarga de Cargas Eléctricas Repaso de Cargas Eléctricas Autoexamen — Cuestionario de Repaso

29 30 31 32 34 35 36 38 39

Magnetismo

Imanes Naturales Imanes Permanentes

40 41

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PÁG.

PÁG.

naturaleza de los Materiales Magnéticos Campos Magnéticos Repaso de Magnetismo Autoexamen — Cuestionario de Repaso La

42

Electromagnetismo

43 47 48

¿Qué es el Flujo de Corriente?

Electrones en Movimiento Sentido del Flujo de Corriente Unidades del Flujo de Corriente Repaso del Flujo de Corriente Autoexamen — Cuestionario de Repaso

49 52 53 54 55

¿Qué Origina el Flujo de Corriente —FEM?

¿Qué es el Trabajo? ¿Qué es la FEM (Fuerza Electromotriz)? ¿Qué es la Potencia Eléctrica? ¿Cómo se Mantiene la FEM? Voltaje y Flujo de Corriente Repaso de FEM o Voltaje Autoexamen — Cuestionario de Repaso

56 57 58 59 60 61 62

¿Cómo se Produce y se Emplea la Electricidad?

63 La Electricidad es el Medio Para Conducir la Potencia 64 ¿Cómo se Produce la Electricidad? 65 Usos de la Electricidad Electricidad Producida por Energía Friccional (Electricidad 66 Estática) Electricidad Producida por Presión/Presión Producida por Elec67 tricidad 68 Electricidad Producida por Calor (y Frío) 69 Calor Producido por Electricidad 70 Electricidad Producida por Luz 71 Luz Producida por Electricidad 72 Electricidad Producida por Acción Química ......... . ... 75 Acción Química Producida por Electricidad 76 Electricidad Producida por Magnetismo 80 Magnetismo Producido por Electricidad 81 Repaso de, ¿Cómo se Produce la Electricidad? 82 Repaso de, ¿Cómo se Emplea la Electricidad? 83 Autoexamen — Cuestionario de Repaso

Electromagnetismo . Campos Magnéticos en Tomo a un Conductor Campos Magnéticos en Torno a una Bobina Electroimanes . . Repaso de Electromagnetismo Autoexamen — Cuestionario de Repaso

84 85 88 91 92 93

¿Cómo Funciona un Instrumento de Medición? Dispositivo Móvil Básico de un Instrumento Consideraciones Sobre el Dispositivo Móvil ¿Cómo Leer las Escalas de los Instrumentos? Escala util de un Instrumento Repaso de, ¿Cómo Funciona un Instrumento de Medición? Autoexamon — Cuestionario de Repaso

94 99 100 102 103 104

¿Cómo se Mide la Corriente?

Unidades de Medición del Flujo de Corriente ¿Cómo Medir Corrientes Pequeñas? ¿Cómo Convertir las Unidades de Corriente? Miliamperímetros y Mieroamperímetros ¿Cómo Convertir las Escalas de un Amperímetro? Amperímetros de Escala Múltiple ¿Cómo Conectar los Amperímetros a un Circuito? Repaso de, ¿Cómo se Mide la Corriente? Autoexamon — Cuestionario de Repaso

105 106 107 109 110 111 112 113 115

¿Cómo se Mide el Voltaje? Unidades de Voltaje Conversión de Unidades de Voltaje ¿Cómo Funciona un Voltímetro ? ¿Cómo Usar un Voltímetro? Escalas de un Voltímetro Voltímetros de Escala Múltiple Repaso de Unidades y Medida del Voltaje Autoexamen — Cuestionario de Repaso

116 117 118 119 :120 121 122 123

La Resistencia Como Control del Flujo de Corriente ¿Qué es la Resistencia? Unidades de Resistencia

125 128

11■11~~1111•11•11111•11111•1•9

Factores que Controlan la Resistencia Repaso de Resistencia Autoexamen — Cuestionario de Repaso

130 131 132

Repaso Repaso de Corriente (I), Voltaje (E) y Resistencia ( R )

133

Introducción a la Ley de OHM La Relación Entre Corriente, Voltaje y Resistencia Objetivos de Aprendizaje-Volumen Siguiente Tabla de Elementos

134 136 137

¿QUE ES LA ELECTRICIDAD? 13

La importancia del estudio de la electricidad Es difícil imaginar un mundo sin electricidad. Influye y concierne a nuestras vidas cotidianas en cientos de maneras. Observamos el uso de la electricidad directamente en nuestras casas para la iluminación, la operación de aparatos, teléfono, televisor, radio, estéreo, calefacción, etc. Vemos su uso en el transporte. La electricidad se ha empleado en la fabricación de la mayor parte de las cosas que usarnos ya sea directamente o para operar las máquinas que hacen o procesan los productos que necesitamos. Sin la electricidad, la mayor parte de las cosas que usamos y disfrutamos hoy día no serían posibles.

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¿QUE ES LA ELECTRICIDAD? 15

14 ELECTRICIDAD BASICA I La teoría electrónica Principios históricos La palabra electricidad proviene del antiguo vocablo griego para el ámbar —elektron—. Los antiguos griegos observaron que cuando el ámbar (resigna petrificada), se frotaba con una tela, atraía pedacitos de material tal como hojas secas. Los científicos demostraron posteriormente que esta propiedad de atracción ocurría en otros materiales, tales como el hule y el vidrio, pero no sucedía con materiales como el cobre o el hierro. Los materiales que tenían esta propiedad de atracción al frotarse con una tela, se decía que estaban cargados con una fuerza eléctrica; además se observó que algunos de estos materiales cargados eran atraídos por una pieza de vidrio cargada y que otros eran repelidos. Benjamín Franklin llamó a estas dos clases de cargas (o electricidad) positiva y negativa. Actualmente sabemos, como usted aprenderá, lo que se observaba en realidad era un exceso o deficiencia de partículas llamadas electrones en los materiales. Desde entonces diversos científicos encontraron que la electricidad parecía comportarse de una manera constante y predecible en una situación dada. Estos científicos describieron este comportamiento en forma de leyes o reglas. Estas leyes nos permiten predecir cómo se comportará la electricidad, aunque todavía no conocemos su naturaleza precisa. Aprendiendo las reglas o leyes que se aplican al comportamiento de la electricidad y aprendiendo los métodos para producirla, controlarla y utilizarla, se habrá aprendido electricidad.

Como la varillas de ámbar de los antiguos griegos un peine que pase por su pelo se cargará y atraerá pedacitos de papel, etc.

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Todos los efectos de la electricidad se producen debido a la existencia de una diminuta partícula llamada electrón. Puesto que nadie ha visto en realidad un electrón, sino únicamente los efectos que éste produce, llamamos teoría electrónica a las leyes que gobiernan su comportamiento. La teoría electrónica no es sólo la base para el diseño de todo el equipo eléctrico y electrónico, sino también explica la acción fisicoquímica y ayuda a los científicos a sondear en la naturaleza íntima del universo y de la vida misma.

16 ELECTRICIDAD BASICA I

¿QUE ES LA ELECTRICIDAD?

Ya que supuestamente el electrón existe ha conducido a muchos descubrimientos importantes en la electricidad, la electrónica, la química y la física atómica, podemos suponer sin temor a equivocarnos que el electrón existe realmente. Todos los equipos eléctricos y electrónicos han sido diseñados en base a esta teoría. Y si la teoría electrónica ha funcionado siempre para todos, también funcionará para usted. Su estudio de la electricidad se basará exclusivamente en la teoría electrónica, la cual establece que todos los efectos eléctricos y electrónicos obedecen al desplazamiento de los electrones de un lugar a otro o a que hay una cantidad demasiado grande o demasiado pequeña de electrones en una zona determinada. De acuerdo con la teoría electrónica, todos los efectos eléctricos o electrónicos son producidos ya sea por el movimiento de los electrones de un lugar a otro o porque existe un exceso o deficiencia de ellos en un punto determinado en un momento dado. Antes de que se pueda comenzar a considerar útilmente a las fuerzas que hacen que los electrones se muevan o se acumulen, se tiene que saber primero, ¿qué es un electrón? Toda la materia está compuesta de átomos de muy distintos tamaños, grados de complejidad estructural y pesos. Pero todos ellos se parecen en que tienen un núcleo —que son distintos en un átomo y otro, de los ciento y tantos elementos químicos que existen ya sea en la naturaleza o que han sido hechos por el y en el variado número de electrones que se mueven alrededor del hombre núcleo. Se tendrá una idea de cómo es un átomo esencialmente observando el dibujo de abajo.

17

La ruptura de la materia Un buen medio de comprender más acerca de cómo es un electrón, es examinando detenidamente la composición de una gota de agua ordinaria. Si toma esta gota de agua y la divide en dos gotas, luego divide una de estas dos, en dos gotas más pequeñas y repite este proceso miles de veces, tendrá una gotita minúscula. Esta minúscula gotita será tan pequeña, que para observarla necesitará el mejor microscopio moderno.

DIVISION DE UNA GOTA DE AGUA

EL ELECTRÓN ES ELECTRICIDAD

Núcleo

Electrones

esta pequeñisima gota de agua seguirá conservando todas las características el agua si es analizada por un químico, no encontraría diferencia al guna MiCROSCOPICA y la de un vasos de agua común.

18 ELECTRICIDAD BASICA I

¿QUE ES LA ELECTRICIDAD '? 19

Sin embargo, si torna esta minúscula gota de agua y trata de dividirla otra vez por la mitad, ya no podrá verla en el microscopio. Supongamos que se posee un supermicroscopio capaz de aumentar las imágenes mucho más que cualquier microscopio que existe en la actualidad. Este microscopio le puede proporcionar cualquier amplificación que desee, así que puede colocar en él la diminuta gotita y fraccionarla en gotitas cada vez más pequeñas.

La estructura de la molécula A medida que vaya aumentando el poder de amplificación del microscopio, observará que la molécula de agua está formada de dos pequeñísimos elementos iguales y por otro elemento más grande distinto de éstos. A estos elementos se les llaman átomos. Los dos átomos más pequeños iguales son átomos de hidrógeno y el más grande y diferente es un átomo de oxígeno. Cuando se combinan dos átomos de hidrógeno con uno de oxígeno se tiene una molécula de agua. Mientras que el agua está compuesta sólo de dos clases de átomos —oxígeno e hidrógeno— las moléculas de muchos materiales son de estructuras más complejas. Las moléculas de celulosa, moléculas básicas de que está formada la madera, constan de tres clases distintas de átomos —carbono, hidrógeno y oxígeno—.

MOLECULA DE AGUA

ATOMOS ATOMO DE OXIGENO

A medida que la gotita se va dividiendo en gotitas más y más pequeñas, éstas seguirán conservando todas las características químicas del agua. Sin embargo, llegará un momento en que tendrá una gotita tan pequeña que toda nueva división le hará perder las características químicas del agua. A este último trocito de agua se le llama molécula. Por tanto, una molécula es la unidad más pequeña en que se puede dividir una sustancia y aún poderse identificar como tal.

¡ESTO ES LO QUE EL OBSERVA

DE HIDROGENO

20 ELECTRICIDAD BASICA I ¿QUE ES LA ELECTRICIDAD? 21

Todos los materiales están constituidos de diferentes combinaciones de átomos para formar sus moléculas. Existen solamente cerca de cien clases de átomos distintos a los cuales se les conoce como elementos: el oxígeno, carbono, hidrógeno, hierro, oro y nitrógeno, son todos ellos elementos. El cuerpo humano, con todos sus complicados tejidos, huesos, dientes, etc., está formado principalmente por sólo quince elementos, de los cuales sólo seis se encuentran en abundancia. (Véase la tabla de elementos en la parte posterior del libro.)

La estructura del átomo Ahora que se sabe que todos los materiales están formados por moléculas, que consisten en diversas combinaciones de unos cien tipos distintos de átomos, deseará saber qué relación tiene esto con la electricidad. Aumente aún más la amplificación de su supermicroscopio imaginario y examine los átomos de la molécula de agua. Elija el átomo más pequeño que pueda observar el átomo de hidrógeno— y examínelo con detenimiento.

Hidrógeno 10%

Usted puede apreciar que el átomo de hidrógeno es como un sol con un planeta girando a su alrededor. Al planeta se le conoce como electrón y al sol como núcleo. El electrón tiene una carga negativa ( —) de electricidad y el núcleo una carga positiva ( -1-) de electricidad. En un átomo, el número total de electrones cargados negativamente que giran alrededor del núcleo es con exactitud igual al número de cargas positivas en el núcleo. A las cargas positivas se les llama protones. Además de los protones, el núcleo contiene también partículas eléctricamente neutras llamadas neutrones, que son como un protón y un electrón unidos entre sí. Los átomos de elementos distintos contienen diferente número de neutrones dentro del núcleo, pero la cantidad de electrones que giran en torno al núcleo es siempre igual al número de protones ( o cargas positivas) dentro del núcleo.

22

ELECTRICIDAD BASICA . 1

¿Que es laa elelectricidad

Corriente eléctrica y carga eléctrica Todos los átomos se encuentran unidos entre sí por fuerzas poderosas de atracción entre el núcleo y sus electrones. Sin embargo, los electrones de las órbitas exteriores de un átomo, son atraídos hacia su núcleo más débilmente que los electrones cuyas órbitas están más cerca del núcleo.

Detengámonos ahora a repasar lo que ya se ha aprendido acerca de la electricidad. y la teoría electrónica. Entonces estará en condiciones de aprender lo relacionado con los conductores, aisladores , semiconductores, cargas eléctricas, etc.

En ciertos materiales (se les conoce como conductores eléctricos), estos electrones exteriores están tan débilmente unidos al núcleo, que pueden ser expulsados todos ellos con facilidad y dejarlos vagar dispersos entre otros átomos. A dichos electrones se les llama electrones libres. El movimiento dirigido de los electrones libres es lo que produce una corriente eléctrica. Los electrones que han sido expulsados de sus órbitas crean un déficit de éstos en los átomos que abandonan y producirán un exceso de electrones en la zona a la que se han trasladado. Un material con un déficit de electrones está cargado positivamente; otro que posee un exceso de electrones está cargado negativamente.

1. MOLECULA. La combinación de dos o más átomos. La unidad más pequeña en que se puede dividir una sustancia —tal como el agua— y aún poderse identificar como tal. 2. ATOMO. La partícula más pequeña en que se puede dividir un elemento —tal como el oxígeno— y aún conservar sus propiedades originales. 3. NUCLEO. La parte pesada central del átomo cargada positivamente.

ATOMO NORMAL

Repaso ÚI ¡PIERDE

E TRONO!

4. NEUTRON. Las partículas neutras pesadas en el núcleo que se comportan como una combinación de un protón y un electrón. 5. PROTON. Las partículas pesadas en el núcleo cargadas positivamente.

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6. ELECTRON. Partículas muy pequeñas cargadas negativamente que más o menos no tienen peso y giran en órbitas alrededor del núcleo. 7. ELECTRONES ENLAZADOS. Los electrones en órbita dentro de un átomo.

Cuando un átomo pierde un electrón, pierde una carga negativa. Entonces la parte del átomo restante pierde su equilibrio eléctrico, ya que el núcleo sigue siendo tan positivo como antes, pero una de las cargas negativas de balance se ha ido. Por tanto queda cargado positivamente. A este cuerpo con carga positiva se le llama ion positivo. En los materiales sólidos, los átomos se mantienen unidos por la estructura cristalina del material y por tanto no se mueven como lo hacen los electrones libres. En los líquidos y gases, sin embargo, los iones se pueden mover como los electrones y contribuyen al flujo de corriente. Ya se sabe que toda la materia está compuesta de estructuras electrónicas y que el movimiento de los electrones desligados de las órbitas exteriores de los átomos es una corriente eléctrica. Antes de que pueda avanzar en su estudio de la electricidad, encontrará cómo el flujo de electrones se confina a ciertas zonas por medio del uso de distintos materiales llamados conductores y aisladores, y acerca de la naturaleza de las cargas eléctricas y el magnetismo. Estas son ideas muy importantes que necesitará para todos sus estudios de la electricidad, así que es importante aprenderlas tan pronto como sea posible.

8. ELECTRONES LIBRES. Los electrones que han abandonado su órbita en un átomo y se encuentran vagando con libertad a través de un material. 9. CORRIENTE ELECTRICA. El movimiento dirigido de los electrones libres. 10. CARGA POSITIVA. Déficit de electrones. 11. CARGA NEGATIVA. Exceso de electrones.

24 ELECTRICIDAD BASICA I

CONDUCTORES /AISLADORES / SEMICONDUCTORES 25

Autoexamen --Cuestionario de repaso 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

¿Qué es un conductor?

¿Cuál es el objeto fundamental de la teoría electrónica? ¿Po • qué aún se le llama una teoría a la teoría electrónica? ¿Qué es una molécula? ¿Un elemento? ¿El núcleo de un átomo está cargado positiva o negativamente? ¿Cuál es la carga de un electrón? ¿La de un protón? ¿La de un neutrón? ¿Qué son los electrones? ¿Qué son los electrones libres? Defina a las cargas positivas y a las negativas. Defina una corriente eléctrica. ¿Cuál es la diferencia entre una carga eléctrica y una corriente eléctrica?

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE—SECCION SIGUIENTE Avance —Ya se ha aprendido que la electricidad es un flujo de electrones. En la sección siguiente aprenderá acerca de los conductores, aisladores y semiconductores. El uso adecuado de éstos hace que la corriente fluya en donde nosotros deseamos.

Cuando se hacen y usan adecuadamente los

SEMICONDUCTORES

son como CONDUCTORES EN ,UN SENTIDO

...

Ya se ha aprendido que la corriente eléctrica es el flujo de electrones, Los materiales que permiten el movimiento libre de los electrones se llaman conductores. El alambre de cobre es considerado como un buen conductor porque tiene muchos electrones libres. Los átomos de cobre se mantienen ligados debido a la estructura que el cobre forma cuando es un sólido. Los electrones de la órbita exterior del átomo del cobre no se encuentran muy fuertemente ligados y se pueden liberar con facilidad del átomo. La energía eléctrica se transmite a través de los conductores por medio del movimiento de los electrones libres que emigran de un átomo a otro dentro del conductor. Cada electrón se mueve desde una distancia muy corta hacia un átomo vecino en donde sustituye a uno o más de sus electrones expulsándolos de su órbita exterior. Los electrones reemplazados repiten el proceso con otros átomos cercanos hasta que el movimiento de los electrones se ha transmitido a través de todo el conductor. Si la cantidad de electrones que se puede mover en un material es mayor para una fuerza aplicada determinada, entonces el conductor que se tiene es mejor. La plata es el mejor conductor pero comúnmente usamos el cobre, que le sigue en calidad, ya que es más barato. Poco antes hemos comenzado a usar el aluminio; cuando se usa correctamente es casi tan buen conductor como el cobre, pero mucho más barato. Los que siguen son el zinc, latón y hierro. En realidad, la mayor parte de los metales comunes son relativamente buenos conductores. El agua salada y soluciones similares de sales o ácidos son también buenos conductores de electricidad. El carbono, es también un buen conductor.

MUCHOS Electrones disponibles

Salen MUCHOS electrones

CONDUCTOR

pero actúan como

AISLADORES. EN EL OTRO SENTIDO

Permite que Ios electrones se muevan a través de él. Cuando haya aprendido más acerca de la electricidad, sabrá qué tan iemportanslgcdutorae lmñocretpahunrbjo Particular . También aprenderá que ciertos metales y aleaciones (mezclas de mei ales) son sólo conductores regulares, aunque estos materiales son también muy Cuando talles. algunos metales son enfriados a unos -270°C (escala centígrada), enlos muestran superconductividad. Bajo tales condiciones, estos metales no oponen l onda mentalmente resistencia al flujo de los electrones. Se está desarrollando un uno practico de la superconductividad en los motores eléctricos criogénicos ( super ) y para los Potentes electroimanes empleados en el trabajo de fusión nuclear. ¿Que

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un aislador?

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Rones de la órbita del átomo. Aun entonces, sólo se pueden pocsa la vez,. Actualmente no existe una cosa tal como un aislador perfecto. en

consecuencia, no hay una división bien definida entre los conductores y los aisladores; los aisladores se pueden considerar como malos conductores. Los materiales tales como el vidrio, mica, hule, plásticos, cerámica y esquisto se consideran entre los mejores aisladores. El aire seco es también un buen aislador, otro nombre para aislador es dieléctrico. Le puede sorprender saber que los aisladores son tan importantes como los conductores, porque sin ellos no sería posible mantener a los electrones fluyendo en las zonas en que deseamos y evitarlos en donde no se requieren.

la base de los transistores diodos y otros dispositivos del estado sólido de los que con p i probabilidad ya habrá escuchado. Los semiconductores están hechos comúnmente de germanio o silicio, pero también se usan el selenio y el óxido de cobre, tanto como otros materiales. Para convertir estos materiales en semiconductores, se les añade impurezas cuidadosamente controladas durante la fabricación. La cuestión importante acerca de los semiconductores no es el hecho de que estén en un punto medio entre los aisladores y los conductores, sino el que cuando estén hechos apropiadamente, conducirán electricidad en un sentido mejor que en el otro. Como verá en un tiempo posterior, ésta es una propiedad en extremo valiosa que usted puede aprovechar de numerosas maneras. Hasta el momento, no sabe lo suficiente como para poder comprender más acerca de los semiconductores. Sin embargo, aprenderá más acerca de ellos cuando haya comprendido más cuestiones acerca de la electricidad.

Cuando se hacen usan adecuadamente los

SEMICONDUCTORES

Salen pocos electrones

son como CONDUCTORES EN UNA DIRECCION

MUCHOS Electrones disponibles

No permite el paso de los electrones al través del mismo.

¿Qué es un semiconductor?

Repaso de conductores, aisladores y semiconductores

Como el nombre lo sugiere, un semiconductor es un material que tiene algunas características tanto de los aisladores como de los conductores. En la actualidad, estos materiales semiconductores se han hecho en extremo importantes como

Todos los materiales se pueden clasificar como conductores, aisladores o semiconductores. No existen líneas divisorias precisas. Tampoco hay conductores o aisladores perfectos. Empleamos los conductores y los aisladores en los lugares

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apropiados de las zonas

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la electricidad a donde deseamos y para mantenerla la fuera en las que no debe estar.

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1. CONDUCTORES. Materiales que permiten el movimiento libre de muchos electrones.

2. AISLADORES. Materiales que no permiten el movimiento libre de muchos electrones.

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¿Por qué se usa el cobre como conductor? ¿Qué hace un buen aislado'? Describa algunos aisladores comunes que haya visto. 6. El vidrio es mejor aislador que el hule. ¿Por qué entonces, encuentra que el hule se usa muy comúnmente como aislador? 7. ¿Cuáles son las propiedades más importantes de los semiconductores? 8. Haga una comparación de los semiconductores con los conductores y los aisladores. 9. ¿Son los aisladores tan importantes como los conductores en la electricidad? ¿Por qué? 10. Elija un dispositivo eléctrico común con el que esté familiarizado. Describa cómo se usan los conductores y los aisladores. ¿Por qué se eligieron los materiales particulares que se usaron? •

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE—SECCION SIGUIENTE

3. SEMICONDUCTORES. Materiales que cuando se hacen apropiadamente, funcionan corno un conductor o un aislador, dependiendo de la dirección del flujo de la corriente.

Avance—Ahora que ya sabe acerca de los conductores y de los aisladores, puede aprender acerca de las cargas eléctricas y la electricidad estática. Aprenderá en la siguiente sección la manera de generar y mover las cargas estáticas y de que existen campos eléctricos alrededor de un cuerpo cargado.

CARGAS DISTINTAS SE ATRAEN

4. BUENOS CONDUCTORES. La plata, cobre, aluminio, zinc, latón y hierro son los mejores conductores, enlistados en el orden de acuerdo con su habilidad para conducir. • CARGAS IGUALES SE REPELEN

Cobre Aisladores

5. BUENOS AISLADORES. El aire seco. vidrio, cerámica, mica, hule, plásticos y esquisto, están entre los mejores aisladores, enlistados aproximadamente en el orden de acuerdo con su habilidad para aislar.

Autoexamen —Cuestionario de repaso 1. ¿Qué hace un buen conductor? 2. ¿Pueden otros materiales distintos de los metales ser conductores?

¿Qué son las cargas eléctricas? Ya se ha aprendido que los electrones viajan alrededor del núcleo de en átomo y que se mantienen en las órbitas por la atracción de la carga positiva en el

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tendrá 1111:1 carga positiva. SI ION materiales son conductores, los electrones se moVCI u l c o n libertad y las cargas serán rápidamente neutralizadas. Sin embargo,

nucleo Cuando se expulsa un electrón fuera de su órbita, culpo, es la acción del electrón se convierte en lo que se conoce corno electricidad. Los electrones que son expulsados fuera de sus órbitas de alguna manera, producirán una escasez de electrones en el material que abandonan y un exceso de electrones en la zona que ocupan. A este exceso de electrones se le llama carga negativa y al déficit de electrones se le llama carga positiva. Cuando estas cargas existen y están en reposo, se tiene lo que se llama electricidad estática. Para producir ya sea una carga positiva o una negativa, el electrón se debe mover mientras que las cargas positivas en el núcleo están en reposo. Cualquier máterial con una carga positiva tendrá su número normal de cargas reías iesT Sin embargo-,—u-iimaterial elInnen peto- tendrá---un- déficit o-perdidade—erEaror negativamente cargado tiene en realidad un exceso de electrones. La electricidad estáticaneral con los materiales no conductores, ya que si fueran conductores, los electrones libres o Cargas negativas podrían retroceder con facilidad hacia las cargas positivas y el material sería neutro o sin carga. Se está ahora en condiciones de saber cómo el frotamiento puede producir este exceso o déficit de electrones para producir electricidad estática.

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si los materiales son aisladores, entonces las cargas se mantendrán separadas en los dos materiales. Cuando. dos materiales se frotan entre sí, algunas órbitas electrónicas de la superficie de los materiales se entrecruzarán y un material puede ceder electrones al otro, debido a la fricción por contacto. Si esto sucede, se generan cargas estáticas en los dos materiales, y por tanto, ha sido el frotamiento la fuente de una carga eléctrica. La carga podría ser positiva o negativa, dependiendo de cuál sea el material que cede electrones con más facilidad. Algunos materiales que generan electricidad estática más fácilmente son el vidrio, ámbar, ebonita, cera, franela, seda, rayón y nylon. Cuando la ebonita es frotada con piel, ésta cede electrones a la varilla —la varilla se carga en forma negativa y la piel positivamente . Cuando se frota el vidrio con seda, la varilla de vidrio pierde electrones —la varilla se carga en forma positiva y la seda negativamente—. Se hallará que una carga estática puede pasar de un material a otro sin frotamiento, pero la fuente original de estas cargas estáticas sería el frotamiento.

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+LAS CARGAS Y LOS ELECTRONES ESTAN PRESENTES EN CANTIDADES IGUALES EN LA VARILLA-Y EN LA PIEL

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Carga Positiva DEFICIT DE ELECTRONES

1

LOS ELECTRONES PASAN DE LA PIEL A LA VARILLA Atracción y repulsión de cargas eléctricas

Cargas estáticas por fricción Usted ha estudiado al electrón y el significado de las cargas positivas y negativas, así que ahora se encuentra en condiciones de saber cómo se producen estas cargas. La fuente principal de la electricidad estática es el frotamiento. Si se fro, tan dos materiales distintas entre sí, los electrones pueden ser expulsados de sus órbitas en uno de los materiales e incorporarse al otro. El material que capta los electrones tendrá entonces una carga negativa y el material que perdió electrones

Cuando los materiales están cargados con electricidad estática, se comportan de una manera distinta. Por ejemplo, si coloca una esfera con carga positiva cerca de otra con carga negativa, ambas se atraen entre sí. Si las cargas son suficientemente grandes y las esferas son ligeras y tienen libertad para moverse, se pondrán en contacto. Ya sea que se puedan mover o no, habrá siempre una fuerza de atracción entre cargas distintas. Si se acercan dos nciateriales de cargas opuestas, el exceso de electrones de la carga negativa pasará al material que tiene un déficit de ellos. A este paso o

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32

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ELECTRICIDAD BASICA I

traslado de electrones desde una carga negativa a úna positiva se le llama descarga y representa por definición un flujo de corriente. Usando dos esferas con el mismo tipo de carga, ya sea positiva o negativa, se hallará que se repelen mutuamente.

CARGAS DISTINTAS SE ATRAEN

re dos c lie] pos cargados•r. oporcional a la cantidad de carga presente en ambos dividida entre el cuadrado de' la distancia que las separa. Por tanto, si la carga es mayor en nuestros materiales, la atracción o repulsión entre ellas será mayor; si la distancia a que separamos los dos cuerpos cargados es mayor, entonces la influencia que ejerce uno sobre el otro será menor. ..** El campo eléctrico alrededor de una carga se representa generalmente por medio de líneas a las que se les llama líneas de fuerza electrostática. Estas líneas son imaginarias y se emplean park mostrar el sentido y la intensidad del campo. Por tanto, nos ayudan a comprender lo que sucede cuando estos campos interactúan. para evitar---confusión,....las_ líneas_111._fuerza,---‘143---una_carga-Eositiva_se_muestran c uerpos,

siempre_sahendo de la carga y las líneas de fuerza de una carga negativa, entran, do en n ella.

LEY DE COULOMB

CARGAS IGUALES SE REPELEN

Campos eléctricos Usted ya se ha enterado de que las cargas iguales se repelen y que las cargas distintas se atraen. Ya que esto sucede cuando los cuerpos cargados están separados, esto debe significar que hay un campo de fuerza que rodea a las cargas y que el efecto de atracción o repulsión es debido a este campo de fuerza. A este campo de fuerza se le llama campo eléctrico de fuerza. También se le llama en ocasiones campo electrostático o campo dieléctrico ya que puede existir en el aire, vidrio, papel, en un vacío o cualquier otro dielectrico o material aislante. El científico francés Charles A. Coulomb, estudió estos campos en el siglo xviii y halló que éstos se comportan de una manera predecible de acuerdo con lo que ahora Ten, rrywintnh Su lev establece aue—li-'fuerza de atracción o repulsión

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DICE QUE LA ES PROPORCIONAL A LA

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34 ELECTRICIDAD BASICA I

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LINEAS DE FUERZA

SI he pusiera tul euliliwto mut varilla cargada positivamente con tIllikit barra (h. descargada que está sujeta sobre un aislador, ésta atraerá electrones de la ha1 l a hacia el punto de contacto. Algunos de estos electrones abandonarán la burra y entrarán a la varilla, causando que la barra se .cargue positivamente y que •Ilsminuya la carga positiva de la varilla. Cuando un objeto cargado hace contacto ron un objeto descargado, éste pierde una parte de su carga. De manera similar, sucede lo contrario cuando se comienza con una barra cargada negativamente.

Impartiendo Carga Positiva por Contacto a una Barra VARILLA CON CARGA POSITIVA A PUNTO DE TOCAR LA BARRA DESCARGADA

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NEGATIVA

00 00 O LOS ELECTRONES SON ATRAIDOS POR LA CARGA POSITIVA

Usando el concepto de líneas de fuerza, se puede comprender ahora gráficamente por qué las cargas iguales se repelen y las cargas distintas se atraen.

LOS ELECTRONES ENTRAN EN LA VARILLA CUANDO ESTA TOCA LA BARRA

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00 00 00 00 CO 00 0 O CARGAS IGUALES SE REPELEN

CARGAS DISTINTAS SE ATRAEN AHORA LA VARILLA TIENE MENOS CARGA POSITIVA

AHORA LA BARRA METALICA TIENE CARGA POSITIVA

Transferencia de cargas eléctricas por inducción Observe gue todas las líneas de fuerza terminan sobre el cuerpo cargado. Transferencia de cargas eléctricas por contacto La mayoría de cargas electrostáticas se deben al frotamiento. Si un objeto tiene una carga estática, afectará a otros objetos cercanos. Esta influencia puede ser ejercida por contacto o por inducción. Las cargas positivas representan un déficit de electrones y siempre atraen electrones, mientras que las cargas negativas representan un exceso de electrones y siempre los repelen.

Usted ya ha visto lo que sucede cuando pone en contacto una barra de metal con una varilla cargada positivamente. Parte de la carga de la varilla se transmite y la barra se carga. Suponga que en vez de tocar la barra con la varilla, sólo las acerca. En ese caso, los electrones de la barra serán atraídos a la zona cercana a la varilla, haciendo que se induzca una carga negativa en esa zona. El lado opuesto de la barra carecería otra vez de electrones y se cargaría positivamente. Entonces existirían tres cargas, la carga positiva en la varilla, la carga negativa de la barra en la zona cercana a la varilla y una carga positiva de la barra del lado

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opuesto a la varilla. SI liaremos (11C ION Muer:unes de una fuente ex (vi (dr su dedo, por ejemplo) entren en el extremo positivo de la barra, se le puisle proporcionar una carga negativa. A este método de transmisión de carga se le llama inducción porque la distribución de carga es inducida más bien por la presencia de la varilla que por un contacto real.

Impartiendo Carga Negativa a una Barra por Inducción 0.= GO 00 0 O 0170= 00 00 00 0 Ct-AX) 00 O LOS ELECTRONES SON ATRAIDOS POR LA VARILLA CARGADA

DESCARGA DE CARGAS ESTATICAS

A TRAVES DE UN CONDUCTOR

SE RETIRA EL DEDO. LAS CARGAS POSITIVAS Y NEGATIVAS ESTAN NEUTRALIZADAS EN SU MAYORIA

O 00 00 CO GO O SE RETIRA LA VARILLA O 00000000 O Y QUEDA UN EXCESO DE ELECTRONES • CO 00 00 OD O Descarga de cargas eléctricas Siempre que dos materiales tengan cargas opuestas y se coloquen cerca uno del otro, el exceso de electrones del material cargado negativamente, será atraído hacia el material de carga positiva. Tendiendo un alambre (conductor) entre un material y otro, se ofrecerá una vía para que los electrones de la carga negativa pasen a la carga positiva, de manera que las cargas se neutralizarán. En vez de conectar los materiales con un alambre, se puede hacer que se toquen (contacto) y las cargas desaparecerían nuevamente.

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materiales hire temente carmados, vieri ones i t u r t i,, I I saltar desde a rga ilegal ¡va 1.1 I a l ga positiva antes de que los niatei iales se pongan en ,1 )11(411 • 0 Vil ese caso , se obset varía realmente la descarga en forma de arco. Con luxas muy intensas, la electricidad estática se puje descargar a través de gran(les es p acios, produciendo arcos de muchos pies de longitud. Aunque la electricidad estática tiene un uso práctico limitado, su presencia l lul de ser desagradable y aun peligrosa si se descar ga a través de un arco. Usted loorablemente ha experimentado la acumulación de carga estática en un día seco y de tener- un sacudimiento desagradable al tocar un objeto de metal. Los automóviins y camiones pueden generar cargas estáticas por el frotamiento de sus llantas borne el asfalto. También lo pueden hacer los avion es por la fricción de su movimiento a través del aire. Cuando un vehículo o camión transporta un líquido inflamable tal como la gasolina o un avión se está reabasteciendo de combustible, oil la carga estática acumulada se fuera a descargar en un arco, esto sería motivo dr un incendio o explosión. Para prevenir que esto suceda, los camiones de com lima lides llevan una cadena o un fleje impregnado de metal que está conectado a la estructura y carrocería a tierra para descargar continuamente la carga acumulada. Los aviones se conectan a la tierra por medio de un barrilete a tierra antes de reabastecerse de combustible. l'II NO OHM'

LOS ELECTRONES SALEN DEL' DEDO Y ENTRAN EN LA BARRA

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7. CAMPO ELECTRICO. Campo de fuerza que rodea a un cuerpo cargado.

PELIGRO Barrilete a tierra

8. CARGA POR CONTACTO. Transferencia de carga de un material a otro por contacto directo. 9. CARGA POR INDUCCION. Transferencia de carga de un material a otro sin contacto real. 10. DESCARGA POR CONTACTO. Electrones que pasan de una carga negativa a una positiva por contacto.

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11. DESCARGA POR ARCO. Electrones que pasan de una carga negativa a una positiva mediante un arco.

Conexión a tierra

El relámpago es un ejemplo de descarga de electricidad estática generada por la fricción entre una nube y el aire circundante. Como probablemente sabe, la energía en el impacto de un relámpago es enorme. Los objetos estacionarios, como las casas, se pueden proteger de los efectos del relámpago por medio de un pararrayos que disminuye al mínimo la carga ( ) de atracción en la vecindad de la casa.

12. LEY DE COULOMB. La fuerza de atracción o repulsión es proporcional a la cantidad de carga de cada cuerpo e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. latoexamen —Cuestionario de repaso

Repaso de cargas eléctricas

I. Definir una carga negativa y una carga positiva. 1. CARGA NEGATIVA. Exceso de electrones. 2. CARGA POSITIVA. Escasez de electrones. 3. REPULSION DE CARGAS. Cargas iguales se repelen. 4. ATRACCION DE CARGAS. Cargas distintas se atraen. 5. ELECTRICIDAD ESTATICA. Cargas eléctricas en reposo. 6. CARGA POR FRICCION. Carga producida por el frotamiento de un material con otro.

2. ¿Cuáles son las reglas para la atracción y repulsión de las cargas? 3. De acuerdo con la ley de Coulomb. ¿Qué pasa con la fuerza de atracción o repulsión cuando la distancia se acorta a la mitad? 4. ¿Cuál es el concepto que empleamos para explicar la fuerza entre dos cuerpos cargados? 5. Describa, usando diagramas, lo que sucede cuando se usa una varilla cargada negativamente para cargar una barra de metal por contacto. 6. Describa, usando diagramas, lo que sucede si se usa una varilla cargada negativamente para cargar una barra de metal por inducción. 7. Describa dos maneras en que se puede descargar un par de cuerpos cargados. 8. Suponga que tiene dos cuerpos, uno con carga negativa y el otro con una carga positiva que es el doble de la del otro. ¿Cuál es la carga de cada cuerpo después de que se han descargado uno a otro? 9. ¿Cuál es la finalidad de la solera a tierra en los camiones de gasolina? 10. ¿Qué es el relámpago?

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de sus hube, ,Iptinfitra hacia el norte. Los trozos de magnetita SUNde un cordel se llamaban piedras guías significando piedra que guía y demos las emplearon como brújulas rudimentarias para viajar por el desierto más de dos mil años. En los primitivos viajes de exploración los marinos dizaban brújulas rudimentarias de navegación. Siendo la Tierra misma un grande imán natural, la acción de un imán natural id girar hacia el norte se debe al magnetismo de la Tierra. ,1111' 11111)

0.1 • 11,111101.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE—SECCION SIGUIENTE Avance—Uno de los efectos más importantes de la electricidad es el de la generación de los campos magnéticos. Para saber acerca de la electricidad, se debe saber acerca del magnetismo. En la sección siguiente, se conocerán las propiedades y el comportamiento de los imanes.

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Imanes naturales En la antigüedad, los griegos -descubrieron que cierta clase de piedra, que encontraron originariamente cerca de la ciudad de Magnesia en Asia Menor, tenía la propiedad de atraer y recoger trozos de hierro. La piedra que descubrieron era en realidad un tipo de mineral de hierro llamado magnetita cuyo poder de atracción se denomina magnetisn.,Y. A las rocas que contienen mineral con este poder de atracción se les llaman cenes naturales. Los imanes naturales tuvieron poco uso hasta que se descubrió que un imán montado de manera que pudiera girar libremente siempre rotaría sobre sí mismo

Al emplear imanes naturales, se descubrió que un trozo de hierro adquiriría magnetismo al tocar al imán natural, formándose un imán artificial. Los imanes artificiales también se pueden hacer mediante electricidad y para los imanes más potentes se pueden usar otros metales aparte del hierro. Los mejores imanes son los que están hechos con aleaciones que contienen níquel y cobalto y se usan por lo neneral para imanes potentes.

Imán de hierro

IMÁN NATURAL

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FUERZA DE IMÁN

de acero

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ivineNviiiimo 4 Actualmente, se hacen muchos imanes potentes y barato» In/ :urdando hierro o partículas de aleaciones en cerámica o plástico. Una gran ventaja (Ir este tipo de imanes es la de que se pueden hacer con facilidad en casi toda% las formas y tamaños deseados.

POLOS MAGNETICOS

El hierro se imanta con mayor facilidad que otros materiales, pero también se desimanta con facilidad, de manera que a los imanes de hierro dulce se les llama imanes temporales. Los imanes de aleaciones de acero conservan su magnetismo por un lapso mayor y se les llama imanes permanentes. Los efectos magnéticos de un imán parecen concentrarse en dos puntos, generalmente en los extremos del imán. Estos puntos se llaman polos del imán —siendo uno el polo norte y el otro el polo sur—. El polo norte se encuentra en el extremo del imán que apuntaría hacia el norte si pudiese girar libremente, mientras que el polo sur es el extremo opuesto. Los imanes se hacen de distintas formas, tamaño y potencia. Los imanes permanentes por lo común se fabrican con una barra de aleación de acero, ya sea recta con los polos en los extremos o doblada en forma de la herradura usual, con los polos a los lados opuestos de la abertura. La naturaleza de los materiales magnéticos El magnetismo es una propiedad que muestra sólo algunos tipos de materiales, por ejemplo el hierro, cobalto, níquel y las aleaciones que contienen estos materiales. Dos cuestiones que usted se podría preguntar son: (1) ¿por qué sólo algunos materiales muestran propiedades magnéticas?, y (2) ¿por qué dichos materiales se deben imantar para convertirse en imanes? Puede obtener respuesta a todo esto observando lo que sucede si toma una barra de imán y la divide en partes.

Si así lo hizo, halló que cada pieza era un imán, pero por supuesto mucho más débil. Si hizo lo mismo con una barra desmagnetizada del mismo material, obtuvo piezas pequeñas de material desimantado. Y, sin embargo, si dividiera la barra en piezas muy pequeñas constituidas de sólo unos pocos billones de átomos, hallaría que estas piezas pequeñísimas, tanto las de la barra imantada como las de la desimantada, tendrían propiedades magnéticas.

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físicos nos explican que los electrones que giran en órbita alrededor del un, leo de un átomo crean un campo magnético en todos los átomos. En la mayor ~e de los materiales, los electrones se mueven en direcciones distintas y sus 1111 0 405 se anulan de manera que sus átomos individuales tienen un campo magoci ico (resultante) nulo. Aun la mayoría de los átomos con un número de elecI "nl'S impar son no magnéticos, ya que estos átomos están ordenados en grupos du billones de átomos llamados dominios; y estos átomos están dispuestos aleaI bullente, así qe hay un campo magnético (resultante) nulo (aunque un ' nano individual con un número de electrones impar puede ser magnético). En materiales magnéticos, no todos los átomos se oponen unos a otros en su órbita, duo que en realidad se suman, de manera que cada dominio se encuentra fuertemente magnetizado. En el material magnético desimantado, estos dominios están ol tentados al azar, así que los campos magnéticos de cada uno están en todas dilecciones y por tanto hay un campo (resultante) nulo. Cuando, sin embargo, int :tinos el material con otro imán o por otros medios, alineamos todos los dominios en una dirección, de manera que los campos magnéticos se suman y la barra Imanta.

DESIMANTADA Orientación dispersa

Podemos observar de esto, que un imán permanente es aquel en el cual una Vez que los dominios han sido alineados se mantienen de esta manera; y un imán t•mporal es aquel en el que los dominios regresan a su alineación aleatoria original cuando se ha retirado la fuente que los ha alineado. campos magnéticos Los campos y las fuerzas magnéticas, así como los campos y fuerzas electrostáticas son invisibles y sólo se pueden observar en base a los efectos que producen. A pesar de esto, la interacción de los campos magnéticos entre sí y con los conductores que se mueven a través de ellos, sg encuentran entre los aspectos más iinportantes para la electricidad, ya que estos efectos se emplean para generar la mayor parte de la electricidad que usamos y proporcionan la potencia derivada de la electricidad. El campo magnético alrededor de un imán se puede explicar mejor como líneas de fuerza invisibles que salen del imán por un punto y entran en el mismo por Vtro. A estas líneas de fuerza invisibles se les debe llamar líneas de flujo y a la forma del área que ocupan se le denomina diagrama de flujo. Al número de líneas de flujo por unidad de área se le llama densidad de flujo. Cuando la densidad de ¡lujo se mide en líneas por centímetro cuadrado, usamos la unidad de densidad de flujo llamada gauss, denominada así debido a Carlos Federico Gauss físico del siglo xvin que investigó el magnetismo. A los puntos por los cuales entran y salen las líneas de flujo se les llaman polos. Un circuito magnético es la trayectoria que siguen las líneas de fuerza.

44 ELECTRICIDAD BASICA

MAGNI...11?-11\141 A:1

los polos Iguales se repelen y las cargas o los polos distintos se atraen. Las leyes de lit:acción y repulsión son las mismas que para las cargas eléctricas —esto es, la fuerza de atracción o de repulsión es proporcional a las fuerzas de los polos e I nt t'ES a mente proporcional a la distancia que los separa.

Líneas de fuerza

CAMPO MAGNETICO Se puede visualizar el campo alrededor de un imán usando limaduras de hierro, pues éstas se imantan debido al campo del imán y por tanto se alinearán a lo largo de las líneas de fuerza. Si coloca una hoja de papel o plástico por encima de un imán y entonces disemina las limaduras de hierro sobre el papel, hallará que éstas se ordenarán en una serie de líneas que no se cruzan y que terminan en los polos del imán. La concentración de las limaduras nos dará una indicación de la intensidad del campo magnético en los diversos puntos alrededor del imán.

La acción de atracción o de repulsión de los polos magnéticos entre sí, se debe al campo magnético alrededor del imán. Como ya se ha explicado, el campo magnético invisible está representado por líneas de fuerza que salen del imán en el j udo norte y entran al mismo por el polo sur. Las líneas viajan del polo sur i polo norte dentro del imán, de manera que una línea de fuerza es continua y uniforme. Una de las características de las líneas de fuerza magnética es la de que se loa lazan entre sí, sin cruzarse ni tocarse jamás. Si se colocan dos campos naagnéiii os, uno cerca de) otro, según se 'ilustra en los dos imanes de la figura de abajo, ln campos magnéticos no se combinan sino que se reforman, dando un diagrama de flujo distorsionado. (Obsérvese que las líneas de flujo no se cruzan entre sí.)

Revelando el campo "magnético'con de hierro Limaduras de, hierro

Ejemplo de líneas de flujo ,que no se cortan' Céino se disponen :las tiznaduras de hierro

Si acerca los éstos. Si acerca polo norte cerca néticos son muy

polos norte de dos imanes, sentirá una fuerza de repulsión entre los polos sur también habría repulsión, pero si se aproxima un de un polo sur, existirá una fuerza de atracción. Los polos magparecidos a las cargas estáticas en relación a esto. Las cargas o

No se conoce aislante alguno para las líneas de fuerza magnética. Se ha conal aohado que las líneas de flujo atraviesan todos los materiales. Por lo que, la mayoría de los materiales, excepto los magnéticos no producen efecto alguno sobre los campos magnéticos. Los conductores, los aisladores, el aire o incluso un vacío, nu afectan a los campos magnéticos. Sin embargo, éstos pasan más fácilmente pan materiales que por otros. Este hecho permite que las líneas de flujo se puedan concentrar en donde se les usa y hacerlas pasar alrededor de una zona 11 instrumento. En la página anterior se ha mencionado que las líneas de fuerza magnética atraviesan ciertos materiales con mayor facilidad que otros. Se dice que los materiales (pue no dejan pasar las líneas de flujo con tanta facilidad o que parecen dificultar el paso de éstas, tienen una- reluctancia alta comparativamente a los campos magnéticos. Los materiales que dejan pasar o que no obstaculizan la corriente de las líneas de flujo se dice que tienen una reluctancia baja comparativamente los campos magnéticos. Las líneas de fuerza magnética siguen el camino de menor reluctancia; por viajan con mayor facilidad a través del hierro que en el aire. Dado que el aire tiene una reluctancia mayor que el hierro, la concentración del campo magnético se hace mayor en el hierro (en comparación con el aire) porque en Attle, la reluctancia es menor. En otras palabras, el agregado de hierro a un circuito magnético concentra el campo magnético que se está utilizando.

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46 ELECTRICIDAD BANIC A 411111 las líneas de fuerza (lue viajan de ese moda a empujarse entre si, los imanes se rechazan mutuamente.

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MOVIENDO EL IMAN JUNTO AL CABLE

EL IMÁN EN REPOSO

Para emplear el magnetismo con el fin de producir electricidad, se puede mover un campo magnético a través de un conductor o mover éste a través de un campo magnético. En ambos casos, lo que produce la electricidad es el corte transversal de las líneas de flujo o de fuerza por el alambre. Sin embargo, para una fuente continua de electricidad, se necesita mantener un movimiento continuo del conductor o del campo magnético. Para proporcionar un movimiento permanente, habrá que desplazar continuamente hacia adelante y atrás al conductor o al campo magnético. Una manera más práctica, es hacer que el conductor viaje en forma circular a través del campo magnético. Este método de producir electricidad —el del conductor que viaja circularmente a través de los imanes— constituye el principio de un generador de electricidad (dinamo) y es la fuente de la mayor parte de la electricidad que se usa como energía eléctrica. Ya que la electricidad se produce por el corte de las líneas de flujo por el alambre, se puede cambiar la cantidad de electricidad producida cambiando la intensidad del campo magnético o cortando más líneas de flujo con el conductor en un periodo menor. Para aumentar la cantidad de electricidad que se puede producir moviendo un conductor junto a un imán, se podrá aumentar la longitud del conductor que

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MOVIENDO EL ALAMBRE HACIA ADELANTE Y ATRAS JUNTO .A UN IMAN

CABLE QUE SE DESPLAZA EN CIRCULO ALREDEDOR DEL IMAN

pasa a través del campo magnético, utilizando un imán más potente o mover el Inductor con mayor rapidez. La longitud del conductor se puede aumentar arrollándolo varias veces para formar una bobina. Moviendo la bobina junto al imán acusará en el instrumento una desviación mucho mayor que la que se produce un un solo conductor. Cada vuelta adicional de la bobina agregará una cantidad de electricidad igual a la de un solo conductor.

BOBINA . DE ALAMBRE QUE SE MUEVE JUNTO AL IMAN

Moviendo una bobina o un trozo de conductor junto a un imán débil, se produce un flujo de electrones débil. Moviendo la misma bobina o trozo de conductor a la misma velocidad junto a un imán potente, se produce un flujo de olectrones mayor, según lo indica la desviación de la aguja del instrumento.

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Aumentando la velocidad del movimiento también se prodm c oo \ i i ¡tolo de electrones. En la producción de corriente eléctrica, la cantidad dc (itu• sale de un dinamo, por lo general se regula modificando, (1) la potencia del imán o (2) la velocidad de rotación de la bobina. Usted examinará posteriormente con gran detalle cuando estudie los generadores cómo el magnetismo produce electricidad. • AUMENTANDO LA VELOCIDAD DE LA BOBINA DE ALAMBRE JUNTO AL IMÁN,

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FLUJO DE CORRIENTE

USANDO' UN IIIAN MAS POTENTE

Magnetismo producido por electricidad Los campos magnéticos se pueden crear recíprocamente, por medio de la electricidad, tal como se le puede esperar, pues ya sabe que se puede producir electricidad por magnetismo. Cualquier conductor que transporta una corriente actuará como un imán y en realidad lo es. Si el alambre se enrolla en forma de bobina, el imán será más potente. También se le puede hacer más potente si aumenta la

SI SE SUSPENDE LA CORRIENTE, EL CAMPO VIAGNETICO DESAPARECE

corriente. Ya que el campo magnético depende del flujo de corriente; si ésta se suprime, no existirá tal campo magnético. A los imanes temporales de este tipo se les llama electroimanes y al efecto producido electromagnetismo. El electromagnetismo es tan importante en su estudio de la electricidad que la siguiente sección se designa por completo a este tema. Repaso de, ¿cómo se produce la electricidad? La electricidad es la acción de los electrones que han sido expulsados de sus orbitas normales alrededor del núcleo de un átomo. Para expulsar a los electrones de sus órbitas, de manera que se puedan convertir en fuente de electricidad, se requiere de cierto tipo de energía. Se pueden emplear seis tipos de energía:

1. FROTAMIENTO. Electricidad produ_ cida frotando dos materiales.

FLUJO DE CORRIENTE

UN ALAMBRE QUE CONDUCE UNA CORRIENTE PRODUCE UN CAMPO MAGNÉTICO

LIMADURAS DE HIERRO

2. PRESION. Electricidad producida aplicando presión a un cristal de ciertos materiales.

3. CALOR. Electricidad producida calentando la unión de un termopar.

82

WAD IlAblICA 1

4. LUZ. EleetriCidad I que llega a los Juman

ot .40m ida

4. ACCION QUIMICA. La electricidad puede producir la descomposición de los compuestos químicos. Este es el principio que hay detrás de las pilas secundarias que se usan para los acumuladores. También es la base para el electrochapeado y la acción electrolítica.

Vehículos espaciales

5. ACCION QUIMICA. Electricidad producida por la reacción química dentro de una pila eléctrica.

6. MAGNETISMO. Electricidad producida por el movimiento relativo de un imán y un conductor, de manera que se corten las líneas de fuerza. La cantidad de electricidad producida dependerá de: (a) el número de vueltas de la bobina; (b) la velocidad a que se efectúan los movimientos relativos de la bobina y el imán; (c) la potencia del imán.

5. ELECTROMAGNETISMO. El paso de corriente a través de un conductor produce un campo magnético alrededor del mismo siempre que la corriente esté fluyendo. Este es el efecto del electromagnetismo. Limaduras de hierro

Repaso de, ¿cómo se emplea la electricidad? La electricidad o flujo de corriente, la empleamos todos para efectuar numerosas tareas en todos los aspectos de nuestra vida cotidiana, como también de algunas otras maneras que no son muy evidentes. Cuando se emplea la electricidad se convierte generalmente en una forma útil de energía. 1. PRESION. Si se aplica una diferencia de potencial entre las caras de ciertas clases de cristales, como la sal de Rochele, el cristal se distorsionará y producirá presión o movimiento mecánico. Este es el principio que se aplica en los audífonos.

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2. CALOR. Cuando la corriente fluye a través de un conductor imperfecto, una parte de la energía es gastada por el paso de los electrones. Esta energía se manifiesta en forma de calor. Los malos conductores que no se derriten fácilmente, como el alambre de nicromio, se usan como piezas para los calentadores. 3. LUZ. Cuando se hace pasar suficiente corriente a través de un conductor, éste puede llegar a alcanzar el calor blanco o incandescencia. Esta es la forma en que funciona nuestro foco de luz común, el cual produce tanto luz como calor. Para evitar que el filamento (alambre caliente) se queme, se le encierra dentro de una lámpara con gas inerte. La electricidad también se puede producir por electroluminiscencia, fosforescencia y fluorescencia.

Autoexamen — Cuestionario de repaso 1. ¿Cuáles son las seis fuentes comunes de la electricidad? 2. ¿Cuál de estas fuentes es la más importante? ¿La menos importante? ¿Por qué? 3. Describa cómo se construye un termopar y cómo funciona. 4. ¿Cuáles son los tres componentes necesarios para cada una de las pilas de una batería? 5. ¿En qué se diferencia una pila primaria de una secundaria? ¿En qué se parecen? 6. ¿Cuál es el símbolo para el diagrama de circuito de una pila? . ¿Para una batería? 7 ¿Cuál es la diferencia entre una pila y una batería? 8. Describa el principio básico relacionado con la generación de la electricidad por magnetismo. ¿Qué es lo que determina la cantidad de electricidad producida? 9. ¿Qué es lo que haría para aumentar o disminuir la cantidad de electricidad producida por magnetismo? 10. ¿Cuál es el principio común que está relacionado con la generación de electricidad por medio de cualquier fuente? 11. ¿Cuáles son los cinco mayores efectos producidos por la electricidad? 12. ¿Cómo funciona una lámpara incandescente? 13. ¿Por qué el flujo de corriente en los conductores produce calor? 14. ¿Qué sucede con las limaduras de hierro que se colocan cerca de un conductor o bobina que está conduciendo una corriente? ¿Por qué? 15. ¿Qué sucede con las limaduras de hierro de la pregunta 14 cuando si. suprime la corriente? ¿Por qué?

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IIASICA I

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE — SECCION

También ha aprendido que ésta es la manegeneralizada de producir electricidad para el hogar, la industria, los 11,i1 os, etc. También aprendió que la electricidad puede generar magnetismo. En 141011 sección verá por sí mismo, cómo se realiza esto con exactitud. .11111VIVNII 1111 e:1111110 111.1glIétiCO.

1,1

Avance—Aprendió anteriormente acerca del magnetismo y solo'. gunos de sus efectos. Ahora sabrá acerca de un tipo de imán muy importante llamado electroimán. El electromagnetismo es uno de los efectos más importantes de la electricidad como verá cuando avance en su estudio.

ELECTROIMAN DE NUCLEO • EN HERRADURA

111.1N

Se han empleado anteriormente imanes permanentes para producir un flujo corriente eléctrica. Se ha visto que se puede generar más electricidad aumenhuido el número de vueltas del conductor, la velocidad del movimiento de la bobina y la potencia del campo magnético. Las primeras dos cosas son fáciles de hacer l'II una dinamoeléctrica práctica, pero es sumamente difícil incrementar la poi."nl'ill de un imán permanente más allá de ciertos límites. Para poder producir 1 1.indes cantidades de electricidad se debe utilizar un campo magnético mucho Mas potente. Esto se logra, como se verá en este tema, mediante un electroimán. 0.0s electroimanes funcionan en base al sencillo principio de que se puede crear 1111 campo magnético haciendo pasar una corriente eléctrica por una bobina de tdainiare. Como se sabe, los electroimanes se distinguen de los imanes permanentes vn que sólo son magnéticos cuando se suministra una corriente. campos magnéticos en torno a un conductor

INVIRTIENDO LOS CAMPOS

Un campo electromagnético es un campo magnético producido por el paso de riente en un conductor. Siempre que hay flujo de corriente, existe un campo magnético en torno al conductor y la dirección de este campo depende del bentido del flujo de corriente. En el grabado aparecen conductores que transportan corriente en distintos sentidos. El sentido del campo magnético es contrario al de las agujas del reloj cuando la corriente circula de izquierda a derecha. Si el Ncutido del flujo de corriente se invierte, el sentido del campo magnético también m• invierte, según las figuras. En el corte transversal del campo magnético que rodea a los conductores, el punto situado en el centro del círculo, representa la cabeza de una flecha indicando que el flujo de corriente sale del papel hacia usted; la cruz representa la cola de la flecha indicando que el flujo de corriente entra en el papel alejándose. 1r 1

Electromagnetismo Ha aprendido anteriormente el hecho importantísimo de que se puede producir un flujo de corriente eléctrica cuando se mueve una bobina de alambre de manera

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CAMPOS MAGNETICOS ALREDEDOR DE CONDUCTORES QUE LLEVAN CORRIENTE

IPERMANENTE

ELECTROIMANÁ~9 / \\

1

1111

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Existe una relación definida entre el sentido del flujo de corriente en un onductor y el sentido del campo magnético que lo rodea. Esta relación se puede determinar aplicando la regla de la mano izquierda. Esta regla afirma que si un conductor de corriente se toma con la mano izquierda, con el pulgar apuntando en la misma dirección que el flujo de corriente de electrones, los dedos que

11,El"r1t1(1111A1) 11A %Ir A 1

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rodean al conductor indicarán el sentido de las líneas de fnet/ a dibujo se muestra cómo se aplica la regla de la mano iv.qiiiel el sentido del campo magnético que rodea a un conductor. fnr

REGLA DE LA MANO IZQUIERDA

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En el &feo:Innio

PARA UN CONDUCTOR

Recuerde que la regla de la mano izquierda se basa en la teoría electrónica del flujo de corriente (de negativo a positivo) y se le emplea para determinar el sentido de las líneas de fuerza de un campo electromagnético. Es fácil- demostrar con un experimento que en torno a un conductor por que circula corriente existe un campo magnético. Conecte en serie con un interruptor y una batería de pilas secas un alambre de cobre grueso. Doble el alambre de cobre, para que quede en pie verticalmente e insértelo en el orificio de una

LIMADURAS DE HIERRO

BATERIA DE PILA SECA

Campo magnético

DETERMINACION DEL SENTIDO DEL CAMPO MAGNETICO UTILIZANDO N

S LA BRUJULA

Y LA REGLA DE LA MANO IZQUIERD

INTERRUPTOR

LAS LIMADURAS DE HIERRO INDICAN LA FORMA CIRCULAR DEL. CAMPO MAGNETICO

lulors.IMMITININA.

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boja de hiena /401t0V11111,1 1'11 IHIsiti011 horizontal. Cerrando el Interruptor se espin to l o subir 1. 1 Incita limaduras as de hierro —que tienen la propiedad de orientarse I() largo de las líneas de fuerza en el campo magnético—. Se dan unos golpecitos a la lucita para facilitar que las limaduras de hierro adquieran tal posición. Si se efectuó este experimento, verá entonces que las limaduras se disponen en círculos concéntricos, demostrando que las líneas de fuerza magnética forman una figura circular en torno al conductor. Para probar que la figura circular o obedece en realidad al campo magnético, se podría abrir el interruptor y distribuir uniformemente las limaduras sobre la lucita, repitiendo la operación. Cada vez o i ne pasa corriente por el circuito, las limaduras se disponen de tal manera que indican el campo magnético. Para demostrar experimentalmente el sentido del campo magnético alrededor ole un conductor por el que circula una corriente, se puede usar una brújula en lugar de las limaduras de hierro. La brújula no es otra cosa que una pequeña barra imantada que se orienta ole acuerdo con las líneas de fuerza de un campo magnético. Se sabe a raíz de la demostración anterior que el campo magnético es circular. Por tanto, la aguja de la brújula siempre se orientará en ángulos rectos con respecto al conductor que conduce la corriente. q Si se—quitan las limaduras de hierro de la lucita y se coloca en ella la brújula a unas dos pulgadas o cinco centímetros del conductor, se puede trazar el sentido del campo magnético que rodea al conductor. Cuando la corriente no circula, el polo norte de la brújula apuntará hacia el polo norte magnético de la Tierra. Al pasar corriente por el conductor, la aguja se orientará formando un ángulo recto con un radio que parte del conductor. Si desplaza la brújula alrededor del conductor, la aguja se mantendrá siempre en ángulo recto con respecto a éste. Esto demuestra que el campo magnético que rodea a un conductor es circular. Aplica Ido la regla de la mano izquierda podrá corroborar el sentido del campo onagnéticu. que aparece indicado por la aguja de la brújula. El sentido en que los dedos rodean al conductor es el mismo que el polo norte de la aguja de la brújula.

LUCITA ALAMBRE DE COBRE GRUESO

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BRUJULA

Conductor que lleva corriente

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SI se invierte el sentido de la corriente, la aguja de la Inunda apout,11.1 dirección opuesta, indicando que el sentido del campo magnético Me 1111 11~101(111 Aplicando la regla de la mano izquierda se confirmará esta observaelon Campos magnéticos en torno a una bobina Los campos magnéticos alrededor de una bobina de alambre son en extrenio importantes para muchas de las piezas del equipo eléctrico. Una bobina de alambre que transporta una corriente se comporta como un imán. Si se dobla un trozo de conductor de alambre formando una espira, las líneas de fuerza que rodean al conductor, saldrán todas ellas por uno de los costados de la espira y entrarán por el otro. Entonces, la espira de alambre que conduce corriente hará las veces de un imán débil con su polo norte y su polo sur. El polo norte está en el lado en que las líneas de fuerza salen de la espira y el polo sur por el que entran en la espira. Si desea aumentar la potencia del campo magnético de la espira, puede arrollar el alambre varias veces según se ve en la figura, formando una bobina como la que se muestra. Entonces los campos individuales de cada espira estarán en serie, formando un potente campo magnético dentro y fuera de la espira. En los espacios comprendidos entre las espiras, las líneas de fuerza están en oposición y se anulan las unas a las otras. La bobina actúa como una potente barra imantada, cuyo polo norte es el extremo desde el cual salen las líneas de fuerza de la bobina.

Campos magnéticos alrededor de una espira y de una bobina

,11, 1 e la /x11111111 l'II el mismo sentido que el flujo de corriente el pulgar apuntará liarla el polo norte de la bobina. Agregando más vueltas a una bobina que conduce corriente se aumenta el '511111( . 1 . o de líneas de fuerza, haciendo que actúe como un imán más potente. Al aumentar la corriente también se refuerza el campo magnético. Los electroimanes potentes tienen bobinas de muchas vueltas y transportan toda la corriente que permite el calibre del alambre. Para comparar bobinas que tengan el mismo núcleo o núcleos similares, se lalliza una unidad que se denomina amper-vuelta. Esta unidad es el producto di• la corriente en amperes por el número de vueltas del alambre.

AUMENTANDO EL NUMERO DE VUELTAS MENTA LA FUERZA DEL CAMPO imp

AUMENTANDO LA CORRIENTE AUMENTA LA FUERZA DEL CAMPO

También existe una regla de la mano izquierda para determinar el sentido del Campo magnético de las bobinas. Si se colocan los dedos de la mano izquierda

Si bien la potencia del campo de un electroimán aumenta si se emplea un gran flujo de corriente y muchas vueltas para formar la bobina, estos factores no concentran al campo generalmente lo suficiente como para aprovecharlo en un dispositivo práctico. Para Tamentar todavía más la densidad de flujo, se inserta en la bobina un núcleo de hierro. Ya que,el núcleo de hierro ofrece una reluctancia (oposición) mucho menor á las líneas de fuerza que el aire, la densidad de flujo (concentratáón) aumenta en forma considerable en el núcleo de hierro.

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REGLA DE LA MANO IZQUIERDA PARA BOBINAS

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denior.trar éóino es el campo magnético alrededor de una bobina (11e una corriente, tomando un trozo de alambre y dándole la forma de-uno bobina que Se hace pasar por algunos agujeros en una pieza de lucita de plástico. El resto del circuito es el mismo, como los que muestran en los campos magnetieos alrededor de un conductor. Cuando diseminamos limaduras de hierro sobre 1.1 lucha y se hace pasar corriente a través de la bobina, dando unos golpecitos a la Incita hará que las limaduras de hierro se orienten en paralelo a las líneas de fuerza. Sí así lo ha hecho, observará que las limaduras de hierro han formado el mismo diagrama que el de un campo magnético alrededor de una barra de imán.

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Cuando convierta amperes en miliamperes desplace el punto decimal tres cifras a la derecha en vez de hacerlo a la izquierda. Por ejemplo, 0.125 A equivalen a 125 mA y 16 A son 16 000 mA. En estos ejemplos, el punto decimal se ha movido tres cifras a la derecha de su posición de referencia, agregándose tres ceros en el segundo ejemplo para quedar los decimales necesarios.

CONVERSION DE AMPERES EN MILIAMPERES

MICROAMPERES EN MILIAMPERES •

Corra el punto decimal tres cifras a la izquierda,

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125

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AMPERES EN MICROAMPERES

Corra el punto decimal seis cifras a la derecha.

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A

.125 A = ? miliamperes Corra el punto decimal tres cifras a la derecha. Corra el punto decimal tres cifras a la derecha.

125.mA =125

000. ILA

MA Miliamperímetros y microamperímetros Imagínese que está trabajando con una corriente de 125 I.LA y que debe expresar esta corriente en amperes. Si hace la conversión de una unidad grande a una unidad chica correrá el punto decimal a la derecha; mientras que si convierte de una unidad pequeña a una unidad grande correrá el punto decimal a la izquierda. Siendo el microampere la millonésima parte del ampere, la unidad más grande es el ampere. Entonces la conversión de microamperes en amperes representa el paso de una unidad pequeña a una unidad grande y se debe mover el punto hacia la izquierda. Para convertir millonésimos de unidades en unidades, el punto decimal se debe desplazar seis cifras a la izquierda, de manera que 125 fiA equivalen 0.000125 A. El punto de referencia de los 125 /LA está después del 5, y para poder desplazar el punto decimal seis cifras a la izquierda deberá agregar tres ceros adelante del número 125. Cuando convierta microamperes en miliamperes desplazará el punto decimal sólo tres cifras a la izquierda de manera que 125 fiA equivalen a 0.125 mA.

Un amperímetro cuya escala abarque de O a 1 A es en realidad un miliamperímetro con una escala de cero a mil miliamperes. Como en electricidad raras veces se usan las fracciones, en la escala de cero a un ampere la lectura de 1/2 se interpreta como 0.5 A o 500 miliamperes (mA). Para escalas menores de 1 A se utilizan miliamperímetros y microamperímetros. Si se utiliza corriente comprendida entre un miliampere y mil miliamperes utilizará miliamperímetros para medir la intensidad de la corriente. Para corrientes menores de un miliampere se emplean microamperímetros de escala conveniente. Las corrientes muy pequeñas, de un microampere o menos, se miden con instrumentos especiales de laboratorio llamados galvanómetros. Por lo regular no se deberá usar el galvanómetro porque las corrientes que se usan en los equipos eléctricos están comprendidas entre 1 microampere y cien amperes, por lo cual se les puede medir con el microamperímetro, el miliamperímetro o el

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11;1,Ker1011111141/ 114/111 A 1

amperímetro de la escala que corresponde. Las escalas de I microamperímetros, como las de los amperímetros, aparecen en multIplos de cinco o diez porque a esos múltiplos se les puede convertir con facilidad en otras unidades. Al utilizar un instrumento para medir corriente, la lectura máxima de la escala siempre deberá ser mayor que la corriente máxima que se habrá de medir. Un método seguro para medir corriente consiste en empezar con un instrumento cuya escala sea mucho mayor de la que se espera medir, determinando así el instrumento que le conviene emplear.

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haza transportar la mayor parte de la corriente. Este shunt permite que sólo pequeña parte de la corriente fluya realmente a través de la bobina del lie.n (miento de medición. Por lo general se emplea un medidor de O a 1 mA, en el shunt del tamaño apropiado conectado entre las terminales para obtener la escala deseada. El miliamperímetro de escala 0-1 es el dispositivo móvil básico que se empleará en muchos de los tipos de medidores que usted utilizará. Otras escalas de corriente básica son las de 0-100 pA y 0-50 pA.

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MEDIDOR de 0-1

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DISPOSITIVO MOVIL DEL FLUJO DE CORRIENTE EN UN AMPERIMETRO CON SHUNT AMPERIMETRO

Microamperímetro

Aunque el dispositivo móvil básico esté calibrado a 0-1 mA, es común tener el selector graduado de manera que la escala completa corresponda al valor del shunt. En el caso de arriba, la escala del medidor estaría graduada de 0-1 A. Amperímetros de escala múltiple

¿Cómo convertir las escalas de un amperímetro? Las escalas de un medidor se pueden convertir usando imanes de distintas potencias o cambiando el número de vueltas de una bobina, ya que estos cambios alterarían la cantidad de corriente necesaria para una desviación completa de la escala. Sin embargo, el alambre que se usa en la bobina siempre debe ser lo suficientemente grande para transportar el máximo de corriente para la escala a que está destinado el medidor; por tanto, cambiar el tamaño del alambre sólo sería práctico con escalas para pequeñas corrientes, ya que un alambre grande no se puede emplear como una bobina móvil. Para mantener el tamaño del alambre y el de la bobina pequeños, los dispositivos móviles de un medidor se encuentran por lo regular limitados a una escala de un miliampere o menos. También, para usar un medidor para .más de una escala, no es práctico cambiar el imán o la bobina cada vez que se cambie la escala. Para medir grandes corrientes, se usa un medidor de baja escala con un shunt, que es un alambre grueso que se conecta a través de las terminales del me-

Ha visto que se puede modificar la capacidad del amperímetro mediante el empleo de shunts. La capacidad variará de acuerdo con el índice de resistencia del shunt. Algunos amperímetros se fabrican con varios shunts internos y con un juego de interruptores que conectan en paralelo distintos shunts para medir corrientes diferentes. Así, un sólo dispositivo móvil se puede aprovechar como amperímetro de escala múltiple. El cuadrante del instrumento tiene una escala para cada capacidad. En el diagrama de la página siguiente aparece un amperímetro de capacidad múltiple sin escalas de 0-3, 0-30 y 0-300 A. Observe estas escalas en el cuadrante del instrumento. Cuando se emplea un amperímetro de capacidad múltiple para medir una corriente desconocida, siempre se usa primero la capacidad máxima, después la que le sigue y así sucesivamente, hasta que la aguja se desplaza en la parte media de la escala. De esta manera podrá tener la seguridad de que la corriente no es exagerada para la capacidad del instrumento, y jamás sufrirá la infortunada experiencia de quemar el dispositivo móvil o de que la aguja se doble contra el tope

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1 unciones constantes de voltaje ( fuerza eléctrica ), el flujo de corriente ts 'proporcional a la cantidad de resistencia en el circuito. –",m,..4..11111111115I

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CON VOLTAJE CONSTANTE, DOBLE RESISTENCIA = MITAD DE CORRIENTE

AL MOVIMIENTO E ELECTRONE

Sí en realidad, fuera a medir la corriente en un circuito que contiene una resistencia como la que se muestra abajo, y entonces duplicara la cantidad de resistencia en el circuito, poniendo otra resistencia idéntica en serie con ésta, hallaría que la corriente sería igual a la mitad del valor original. Por tanto, bajo

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'15r:11,1:

Veamos ahora lo que sucede cuando se mantiene la resistencia constante y varía el voltaje (fuerza eléctrica). Usted supondría que aumentando el voltaje (incremento de la fuerza eléctrica) permitiría el flujo de más electrones (corriente) en contra del efecto de oposición de la resistencia. Esto es lo que sucede exactamente.

ELEMENTO DE RESISTENCIA

LEMENTO DE RESISTENCIA

11110.0211a1M511111

RESISTENCIA I GRANDE

RESISTENCIA

CON RESISTENCIA CONSTANTE, DOBLE VOLTAJE = DOBLE CORRIENTE

BATERIA (Voltaje constante )

•

41~1 CORRIENTE GRANDE

BATERIA (Voltaje constante)

■tar■ CORR/ENTE PEQUEÑA

Los principios anteriores, que relacionan al flujo de corriente con la cantidad de resistencia en un circuito o el voltaje en un circuito, son de extrema importancia y básicos para el estudio de la electricidad. Estudiaremos estos principios con mucho más detalle posteriormente y los emplearemos a lo largo de nuestro estudio de la electricidad. Aun cuando todos los conductores tienen resistencia, encontrará muchas oraciones en que deseará colocar una cantidad específica de resistencia en un circuito. Los dispositivos que tienen valores conocidos de resistencia se llaman

128 LLEcTILICIIMO ItAtitCA I

LA RESIS'VENCIA COMO t;ONTIROL OPA. FLUJ o oi . , Conlo p oil

resistores, que se designan con la letra "R", y se muestran en los dlagramas dr circuito con el símbolo esquemático de abajo.

RESISTENCIA

=R=

Unidades de resistencia Para medir la corriente se utiliza al ampere como unidad. Para medir el voltaje se emplea el volt. Estas unidades son necesarias para comparar corrientes y voltajes distintos. También se necesita una unidad del mismo modo para comparar la resistencia de los distintos conductores. La unidad básica de la resistencia es el ohm, que equivale a la resistencia que permitiría exactamente el paso de una corriente de un ampere cuando se aplica un volt de fem a la misma. El ohm se abrevia con la letra griega 52 (omega). Cuando un volt produce un flujo de corriente de un ampere, la resistencia es de un ohm.

1211

Suponga que conecta un alambre de cobre a una fuente de voltaje de un volt que ajusta la longitud del alambre hasta que la corriente a través del mismo sea exactamente de un ampere. Entonces, la resistencia de esa porción de alambre, es de un ohm con exactitud. Si se empleara alambre de otro material cualquiera —hierro, plata, etc.—, hallaría que el tamaño y la longitud de alambre no son los mismos que para el cobre. Sin embargo, en cada caso se podría encontrar la longitud del alambre que permitiera exactamente el flujo de un ampere de corriente cuando se conecta a una fuente de voltaje de un volt, y cada una de estas longitudes tendrían una resistencia de un ohm. Las resistencias para otras longitudes y tamaños se comparan con éstas para un ohm y se expresan en ohms. La mayor parte de tipos de alambre común tienen una resistencia más den pequeña. En consecuencia, se necesitaría una pieza muy larga de alambre para obtener un resistor grande, Para obtener resistores grandes de tamaño razonable, se usan alambres especiales llamados alambres para resistencia, o como comúnmente se hacen para los circuitos electrónicos de material moldeado hecho con arcilla. De esta manera, es posible obtener una resistencia grande en una pieza pequeña. Aunque encontrará con frecuencia que los valores de la resistencia están dados en ohms, también hallará que en muchos casos se emplearán o indicarán valores grandes de las mismas. Usted considerará necesario en ocasiones, emplear valores fraccionarios pequeños de un ohm. Los prefijos aprendidos anteriormente —micro, mili y kilo— que se han empleado para el voltaje y la corriente, se emplean también de la misma manera para la resistencia. También usaremos otro prefijo, fi meg, meg, el cual, si se antepone a ohm, representa 1 000 000 de ohms; esto megohm es igual a 1 000 000 t2. Las unidades de resistencia se convierten de la misma manera que las unidades de corriente o de voltaje. Sin embargo, usted tendrá que aprender algunas nuevas abreviaciones, ya que k se usa frecuentemente para indicar kilohms y m o meg., para indicar megohms. Por tanto, 10 1(2 se indicarían como 10 k y 3.3 nn2 se indicarían como 3.3 m o bien 3.3 meg. CONVERSION DE UNIDADES DE RESISTENCIA

MICROHMS EN OHMS

OHMS EN MICROHMS

Corra el punto decimal seis cifras a Corra el punto decimal seis cifras la izquierda a la derecha 35 000 »12 = 0.035 12

3.6 12 = 3 600 000 »12

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OHMS EN MILIOHMS

Corra el punto decimal tres cifras a Corra el punto decimal tres cifras a la izquierda la derecha 2 700 mV = 2.7 12

0.68 l2 = 680 m52

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130 taxertuctono limiten 1 KILOHMS EN OHMS

Pu los circuitos electrónicos, están hechos de una mezcla moldeada de carbón o Illa.

011MS EN K1L011MS

Corra el punto decimal tres cifras a Corra el punto decimal tres cifras a la derecha la izquierda 6.2 k 6 200 i2

47 000 i2 = 47 k

MEGOHMS EN OHMS

OHMS EN MEGOHMS

Corra el punto decimal seis cifras a Corra el punto decimal seis cifras la derecha la izquierda 2.7 m = 2 700 000 i2

2. LA LONGITUD. Para un material dado que tiene un área de sección transversal constante, la resistencia total es proporcional a la longitud. Si una longilid dada del material tiene una resistencia de 3 entonces el doble de esta longitud tendrá una resistencia de 6 12, una longitud tres veces mayor tendrá una resistencia de 9 9, etc.

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620 000. 12 ,g= 0.62 m.

Factores que controlan la resistencia Todos los materiales tienen alguna resistencia. En algunos casos ésta es aceptable, por ejemplo, en donde se desea limitar deliberadamente el flujo de corriente y, por tanto, se usan elementos llamados resistores hechos con materiales seleccionados por sus propiedades de resistencia. En otros casos, la resistencia es una propiedad no deseada y por tanto usted la quiere mantener al mínimo, por ejemplo en el caso en que desea enviar una gran corriente a una carga y no quiere que esté limitada por los conductores. Aprenderá más acerca de las ventajas o desventajas de la resistencia en los conductores, posteriormente cuando estudie la potencia eléctrica. Ahora veremos los factores que controlan la resistencia en un material.

3. EL AREA DE LA SECCION TRANSVERSAL. El flujo de corriente se puede comparar al flujo del agua por un tubo. Sabemos que si ampliamos un tubo (aumentando el área de la sección transversal), fluirá más agua aun cuando la presión sea la misma. Existe una situación similar respecto a un conductor; en éste, la resistencia disminuye si la sección transversal aumenta. Si duplicamos la sección transversal de un material a una longitud constante, la resistencia se reducirá a la mitad. Si disminuimos la sección transversal a la mitad, la resistencia se duplicará.

La resistencia de cualquier objeto, como la de un alambre conductor depende de cuatro factores —del material de que está hecho, de la longitud del material del área de la sección transversal y por último de la temperatura del material.

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ALAMBRE DE COBRE ALTA TEMPERATURA

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4. LA TEMPERATURA. Aunque los efectos de la temperatura son generalmente más pequeños comparados con los del material, longitud y la sección transversal, ellos pueden ser importantes, en particular cuando deseamos mantener una resistencia a un valor fijo y la temperatura no es constante. En los metales la resistencia por lo general aumenta si la temperatura aumerla. Esto se rodlice electro_ ente ________ por el hecho de que-Weriergía calor-.17C-i-Páce ji fundametaim nes libres de un material salretr -ñon --ratilidld; kliLdo niá -i-dIffell-que -ESTOS fluyan -felia---5."-la cual llamamos' flujo de corriente. oiro de manera orc de un átonió-a— En pocos materiales, tal como el carbón, la resistencia disminuye si la temperatura aumenta. -_-_-,-' Repaso de resistencia

1. EL MATERIAL. Los distintos materiales tienen diferentes resistencias. Algunos, tales como la plata y el cobre, tienen una resistencia baja, mientras que otros como el hierro y el nicromio (una aleación especial de níquel, cromo y hierro), tienen una resistencia más alta. Muchos resistores, como los que se usan

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Ha aprendido hasta ahora sobre las cualidades fundamentales del voltaje, corriente y resistencia, y está dispuesto a seguir adelante para ver cómo funcionan

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1. RESISTENCIA. La oposición que mil nifiesta un material al flujo de la r tt rriente.

9 9 9 41.4 9 99 • • 9 9 - •

1,13

¿Qué le sucede a la corriente cuando se duplica la resistencia en un circuito •On voltaje constante? ¿Si se reduce a la mitad? ¿Si se triplica? ¿Qué le sucede a la corriente cuando se duplica el voltaje en un circuito con resistencia constante? ¿Si se reduce a la mitad? ¿Si se cuadruplica? ¿Si se triplica? 4. Defina la unidad de resistencia. ¿Cuál es el símbolo que se usa para designarla? 5. ¿Qué factores son los que determinan la resistencia de un resistor? Dé ejemplos de sus efectos. Calcule las conversiones siguientes usando los símbolos apropiados que se puedan aplicar.

2. OHM. Unidad básica de medida de la resistencia, igual a la resistencia qua permite el paso de un ampere de (0 rriente, cuando se aplica una fem di un volt a través de una resistencia El símbolo para ohm es 2.

6. Convertir a ohms 6.2 k 6.2 M 270 m2 3.3 k 9.1 k2 4.7 Mil 7. Convertir a kilohms

R "-n--"JVVVVVVV---"-"'

3. RESISTOR. Dispositivo con resisten cia que se usa para controlar el flu de corriente. El símbolo para un re sistor es R.

4 700 2 8.2 MII 100 000 12 0.1 M2 0.39 M2

4

24 000 12

A *O

8. Convertir a megohms 4. OHMETRO. Instrumento de medición que se usa para medir directamente la resistencia.

e

1 000 kit 120 000 2 82 000 2 68 k 470 000 12

1 K = 100011

5. KILOHM. Un kilohm es igual a mil ohms.

1. Megrt = 1 000 00011

6. MEGOHM. Un megohm es igual a un millón de ohms.

Autoexamen —Cuestionario de reputa 1. Defina qué es la resistencia. ¿Qué es un resistor? ¿Cuál es el símbolo que se usa para designar un resistor?

330 k 9. Dibuje un diagrama esquemático de un resistor. ¿Cuál es el símbolo que se usa para designar la resistencia? 10. ¿Cuáles son los cuatro factores que afectan a la resistencia de un conductor? ¿Cómo varía la resistencia con respecto a estos cambios? Rep aso de corriente (I), Voltaje (E) y Resistencia (R)

Como conclusión a su estudio de la electricidad en acción, se debe considerar otra vez lo que ya se ha aprendido de la corriente, el voltaje y la resistencia.

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El voltaje, como se sabe, es la cantidad de fuerza electromotriz ( fent) anli• &phi a una carga (resistencia), con el objeto de hacer que fluya una corriente de electrones a través de la resistencia. Como ya lo aprendió, si el voltaje que apilen a una resistencia es mayor, entonces el flujo de corriente es más grande. Similarmente, si el voltaje que usted aplica es más bajo, entonces el flujo de corriente será menor. Como también sabe, la resistencia, es el efecto que impide el flujo de electrones. Si aumenta la resistencia de carga a través de la cual se aplica un voltaje constante, el flujo de corriente será menor. Similarmente, si reduce la resistencia, el flujo de corriente será mayor. Esta relación entre el voltaje, la resistencia y la corriente fue estudiada por el matemático alemán George Simon Ohm. Su descripción, que ahora se conoce como Ley de Ohm, dice que la corriente varía en forma directa con el voltaje e inversamente con la resistencia. El análisis matemático de la ley no le interesa por ahora, pero usted sabrá acerca de ella cuando estudie el Volumen 2. La ley de Ohm es una herramienta básica para todos los que trabajan con circuitos

CORRIENTE. Movimiento de electrones libres a través de un conductor desde una carga más negativa hacia una carga más positiva.

eléctricos de cualquier forma o tamaño. VOLTAJE. Fuerza electromotriz entre dos car gas, igual a la diferencia de potencial de las dos cargas.

1,1,13 3.0

DE CORRIENTE

FEm

• • e

RESISTENCIA. Oposición que presenta un material al flujo de corriente.

he

•

•

CON CONSTANTE ItEsisTINCIA JO 'VOLTAJE BA .•

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110 OCA MAYOR v°1-5113E

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Debe recordar en especial, las relaciones entre la corriente, el voltaje y la resistencia. El flujo de corriente es producido por el voltaje entre dos puntos y está limitado por la resistencia entre los mismos. Al continuar su estudio de la electricidad, se enterará posteriormente acerca de los circuitos eléctricos y de cómo se usa la corriente, el voltaje y la resistencia. La relación entre corriente, voltaje y resistencia Como mencionamos al principio, el estudio de la electricidad es el estudio de los efectos y el control del flujo de corriente.

110RRIENTE CO

CON c

CON

BAJA REsIsTENcm

PASA

R RIENTE .. COR ESISTENCIA-

POCA - PASS

LEY DE OHM La corriente que fluye en un circuito es

DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL VOLTAJE (FEM aplicada) INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA RESISTENCIA

FEM RESISTENCIA

".111~~11.1."-

tu, • now 136

10,1,

I

11111 MAI/

DE ELEMENTOS

'I' A ILI .A

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE--VOLUMEN SIGUIENTE

Avance—Ahora que ya ha aprendido algunos fundamentos de la electrichhad sabe acerca de la corriente, voltaje y resistencia, está preparado para cuttidi, los circuitos eléctricos en el volumen 2. Las fuentes y las cargas se deben cone. 1 entre sí para que funcionen y cuando se hace esto, se les llaman circuitos elcr I r cos. En qué consisten los circuitos eléctricos y cómo se comportan es la pm 1, más importante del estudio de la electricidad.

Número ..h,mlco

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

dar

49

50 51 52

Nombre del elemento Hidrógeno Helio Litio Berilio Boro Carbono Nitrógeno Oxígeno Flúor Neón Sodio Magnesio Aluminio Silicio Fósforo Azufre Cloro Argón Potasio Calcio Escandio Titanio Vanadio Cromo Manganeso Hierro Cobalto Níquel Cobre Zinc Galio Germanio Arsénico Selenio Bromo Criptón Rubidio Estroncio Itrio Circonio Columbio Molibdeno Tecnecio Rutenio Rodio Paladio Plata Cadmio Indio Estaño Antimonio Telurio

Símbolo del elemento H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl A K Ca Se Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ge Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Cb Mo Te Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te

Peso atómico I

4 7 9 11 12 14 16 13 20 22 24

27 28 31 32 35 39 39 40 45 48 51 52 55 56 59 59 64 65 70 73 75 79 80 84 85 88 89 91 93 96 99 102 103 107 108 112 115 119 122 128

Número atómico 53

Nombre del elemento

Símbolo del elemento

Yodo

Xenón Cesio Bailo Lantano Cerio Praseodimio Neodimio Promecio Samario Europio Gadolinio Terbio Disprosio Holmio Erbio Tulio Iterbio Lutecio Hafnio Tantalio Tungsteno Renio Osmio Iridio Platino Oro Mercurio Talio Plomo Bismuto Polonio Astatino Radón Francio Radio Actinio Torio Protactinio Uranio Neptunio Plutonio Americio Curio Berkelio Californio Einstenio Fermio Mendelevio Nobelio Laurencio En estudio 104 y 105

54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 loa 101 102 103

I

Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os ír Pt Au Hg TI Pb Bi Po At En Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf E Fm Mv No Lw

Peso atómico 127 131 133 137 139 140 141 144 147 150 152 157 159 162 165 167 169 173 175 179 181 184 186 190 193 195 197 201 204 207 209 210 211 222 223 226 227 232 231 238 239 239 241 242 245 246 253 256 256 254 257

elementos .1•1 Nota: Los elementos del 1 al 92 eXisten normalmente en la naturaleza. Los 93 en adelante fueron descubiertos por el hombre como resultado de la transmutación.

a

INDICE

(Nota: Al final del Volumen 5, se encontrará un índice acumulativo que cubre los cinco volúmenes de esta serie) —A— Acción química electricidad por, 70, 73 producida por electricidad, 71-72 Aisladores, 25, 125 Amperímetro, 100, 106, 109 Atomo, 16, 21 Atracción, 31, 45 —B— Baterías, 51, 59, 64, 72-74

producción de, 64-67 usos de la, 65 Electrólisis, 76 Electroluminiscencia, 72, 82 Electromagnetismo, 81, 83-91 Elementos, tabla de, 137 Escalas de los instrumentos de medició -n, lecturas y, 100-103 útiles de los instrumentos de medición, 100-103 conversión de, 108-110

—F — Calor electricidad producida por, 68 producido por electricidad, 69 Campos eléctricos, 32-33 electrostáticos, 32-34 magnéticos, 43-47, 83, 86 en torno a un conductor, 85-86 en torno a una bobina, 85-88 Cargas eléctricas, 29-39 Celdas fotovoltaicas, 71 Conductores, 25, 125

Flujo de corriente, 28, 49-55, 59-60 medición del, 103-105 Fluorescencia, 71 Fosforescencia, 71 Fricción, cargas estáticas por, 30-31 Fuerza electromotriz, 56, 57-61

—G— Galvanómetro, 92-94, 96, 109

Inducción, 35 Descarga de cargas eléctricas. 36-38 Dispositivo móvil básico de un instrumento, 94-98 —E — Efecto fotoeléctrico, 70 Electricidad estática, 66

L Ley de Coulomb, 32 de Ohm, 128 Luz electricidad por, 69 producida por electricidad, 69

1.111~111~111011111r 0 . 0(1

IN l'ICE

__. M ___.

Magnetismo, 40-45 electricidad producida por, 76-81 producido por electricidad, 78 Materia, ruptura de la, 17-18 Miliamperímetros y microamperímetros, 100, 107, 108, 109 Molécula, estructura de la, 19-20 —P — Piezoelectricidad, 67 Pila de combustión, 72 Potencia eléctrica, 58, 62, 63 Presión, electricidad producida por, 67 —R Repaso de cargas eléctricas, 38 de cómo funciona un instrumento de medición, 103 de cómo se emplea la electricidad, 82 de cómo se mide la corriente, 113 de cómo se produce la electricidad, 81 de conductores, aisladores, semiconductores, 27 de corriente, voltaje y resistencia, 133 de electromagnetismo, 92

de FEM o voltaje, tti

de flujo de con trote, 54 de magnetismo, 47 de qué es la electricidad, 23 de resistencia, 131 de unidades y medida del voltaje, 120 Repulsión, 31-45 Resistencia, 125-129 factores que controlan la, 128-130 medida de la, 127 unidades de, 128-132 Resistores, construcción y propiedades de los, 128-136 -

—

Semiconductores, 26

Suplemento de Autopuntuacion (Trainer-Iester) VOLUMEN 1

- -T-Teoría electrónica, 15-16, 52-54 Trabajo, 56, 59

(4—/-)

COMMON • CORE

Voltaje unidades de, 116-118 y flujo de corriente, 54, 60-63 Voltímetros, 116-119

Que comprende

Juego de 50 Preguntas Programadas Sobre el Texto

Relacionado con el adecuado REPASO PARA AUTOINSTRUCCION Y CORRECCION

Por medio de una TARJETA DE RESPUESTAS

ectr cidad 11:11p;11,11

• A ntoconfirmiwiú0 • Au topuntu ación • A utocorrección

EL JUEGO TRAINER-TESTER PARA APRENDER

I

1

En la mayoría de los juegos, por lo general, hay ganadores perdedores. Pero eso no sucede con el JUEGO TRAINER-TESy TER PARA APRENDER, porque en él todos los jugadores tienen algo que ganar, ¡ todos son ganadores! A diferencia de los otros juegos que haya practicado, usted tiene una segunda e incluso una tercera oportunidad de ganar (de aprender). Más aún, recibe la ayuda que necesita, siempre que la necesite y cuando la necesite. El JUEGO TRAINER-TESTER PARA APRENDER, practicado como juego académico individual o por quienes componen un grupo de estudio, da la oportunidad de saber lo bien que se haya dominado determinado tema, afirma los conocimientos ya adquiridos, y resuelve las dudas proporcionando un repaso instantáneo para aquellos temas de dificultad en los cuales se haga necesario un repaso correctivo. En este proceso, el jugador-estudiante tiene oportunidad de fortalecer y reforzar sus propios conocimientos al ser guiado automáticamente a dominar una idea mediante formas alternativas de comprender y de explicar mejor el concepto. En el JUEGO TRAINER-TESTER PARA APRENDER, todos los jugadores deben responder por riguroso turno las preguntas que hayan elegido. Todas las preguntas han sido cuidadosamente formuladas y correlacionadas al texto para cubrir los puntos principales y los errores de juicio de los estudiantes en el pasado. Borre cualquiera de los rectángulos (a, b, c o d), en la TARJETA DE RESPUESTAS TRAINER-TESTER, en el que crea que

I

114(.11

I ItAIN1,11 I U > , I I n

t'4na

AVIII,N11111 ICL JUEGO 'ERA INElt-TICHT 101 PAHA A1 . 10 VN I It

se encuentre la respuesta correcta, elegida cliti e las lespi test. ' , alternativas (a, b, c o d) que se proporcionan. Use una goma de borrar limpia y razonablemente firme, como las ordinarias de los lápices. Al borrar se descubrirá un número de tres dígitos en la TARJETA DE RESPUESTAS TRAINER-TESTER. Si el número descubierto es el 333, mire este número en su hoja de respuestas, y el mensaje correspondiente al número, le dirá si su respuesta es correcta o equivocada. Sí la respuesta ha sido correcta se le anotan al jugador 3 puntos, pero si el número descubierto no es el correcto, el jugador tiene dos opciones: I. Proceder de inmediato a hacer otro intento (o intentos ) haciendo otra u otras borraduras. Al acertar en el segundo intento, el jugador se anota 2 puntos. Por acertar en el tercer intento subsecuente, el jugador se anota 1 punto. El cuarto intento no recibe ninguna puntuación (0). 2. Hacer una pausa, antes de proseguir, para obtener información adicional. Con base en el número de tres dígitos, puede saber por qué estuvo equivocado y, además, cono cer las páginas del texto que debe releer para un repaso correctivo sobre el tema que se le dificultó. Esto se hace consultando una sección especial colocada al final del texto titulada REPASO PARA AUTOINSTRUCCION Y CORRECCION. En este sistema, el estudiante-jugador NO RECIBE la respuesta correcta, sirio que es GUIADO HACIA ella.

lid rá al instructor los puntos y los estudiantes en particular que necesitan instrucción y repaso adicionales. Esto se logra en la hir,iiiente forma: En los lados derecho e izquierdo de la TARJETA DE RESPUESTAS hay unos triángulos numerados en los cuales el estudiante puede hacer una marca en el canto colocando la TARJETA I )E RESPUESTAS sobre una hoja de papel y completando el lado .Ibierto del triángulo (1,...). Recuerde, es importante que el estudiante coloque la marca de tinta en el canto o filo de la tarjeta en lugar de hacerlo en la superficie de ella. En esta forma, cuando el instructor apile las tarjetas del grupo, con una ojeada puede ver las marcas hechas sobre los temas de dificultad que lebe repasar con el grupo. (Véase la ilustración al final del libro.) Se sugiere que los participantes sean los que determinen sus propias reglas para este interesante y provocador juego. Se darán cuenta que avanzarán con más facilidad en sus estudios al practicarlo. Así pues, buena suerte y diviértanse. Maestros

Estudiantes

T-T

o

TRAINER-TES1 . .

PUNTUACION

Borraduras 1 2 3 4

Dispositivo de respuesta del estudiante

Puntos 3 2 1 O

Cuando este juego formativo es practicado por un grupo con un instructor, se puede proporcionar al instructor una identificación gráfica de los temas de dificultad para el análisis de los mismos. Este análisis inmediato de los temas de dificultad se-

Diagnóstico actual Monitorización constante

Retroalimentación instantánea Corrección integral

• Autoconfirmación • Autopuntuación • Autocorrección

PREGUNTAS PROGRAMADAS

-Electricidad Bádm

Y MANEJO DE PROBLEMAS EN SITUACION DE FALLAS

QUE ES LA ELECTRICIDAD (Págs. 13-23)

Número de las Preguntas

Tarjeta de RespuestasInstantánea Z110A

1. Todos los electrones llevan: (a) (b) (c) (d)

¿Una carga negativa? ¿Una carga positiva? ¿Ninguna carga? ¿Una carga variable?

2. La teoría electrónica establece que: (a) (b) (c) (d)

¿Están todos los electrones concentrados en el núcleo? ¿Están los electrones en las órbitas exteriores de los átomos? ¿No existe el electrón? ¿Los efectos eléctricos son causados por el movimiento de los electrones?

3. Los electrones que han sido sacados de sus órbitas crean una deficiencia de electrones en los átomos que abandonan, y un exceso de electrones en los que reposan. ¿Cuáles de las siguientes aseveraciones son por tanto verdaderas? (a) Un material con deficiencia de electrones, ¿está cargado negativamente? (b) Un material con exceso de electrones, ¿está cargado positivamente? (e) Un átomo que pierde un electrón, ¿se carga positivamente? (d) Un material con exceso de electrones, ¿se carga negativamente? 4. Una corriente eléctrica es: (a) (b) (c) (d)

¿El movimiento de protones? ¿El movimiento de electrones? ¿El movimiento de átomos? ¿El movimiento de flujo eléctrico?

© Copyright 1965/67/73/80 por Van Valkenburgh, Nooger & Neville, Inc. 15 Maiden Lane, New York, N. Y. 10038.

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PADA

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CONDUCTORES/AISLADORES/SICMICONDI I( 'TI ilto.:s

/16 N ETISMO

(Págs. 25-28) 5. La diferencia básica entre los conductores y los aisladores es que: (a) (b)

(c) (d)

¿Los aisladores permiten el movimiento libre de muchos electrones mientras que los conductores no? ¿Los conductores conducen electricidad mejor en una dirección que en otra, mientras que los aisladores conducen la electricidad igualmente bien en una u otra dirección? ¿Los conductores permiten el movimiento libre de muchos electrones, mientras que los aisladores no? ¿Los conductores siempre están hechos de metal?

6. Los aisladores son tan importantes como los conductores: (a) (b) (c) (d)

¿Por qué los aisladores mantienen secos a los conductores? La afirmación no es verdadera, ¿son los conductores el único material importante? ¿Debido a que los aisladores confinan el flujo de corriente a los conductores deseados? ¿Debido a que los aisladores evitan que los conductores se desgasten?

7. Los mejores conductores de electricidad son: (a) (b) (c) (d)

¿Madera seca, goma, mica? ¿Plata, cobre, aluminio? ¿Germanio, selenio, óxido de cobre? ¿Carbón, agua salada?

TRAIN Kit-TIONTRII PARA Apilar-40M

(Págs. 40-48)

1

1. Cuando los polos norte y sur se colocan juntos :

(a) ¿La fuerza entre los polos aumenta si éstos se separan? (b) ¿Sí existe una fuerza de repulsión entre ellos? (c) ¿Existe una fuerza de atracción entre ellos? (d) ¿El campo magnético entre ellos disminuye a cero si éstos se aproximan? 12. Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa acerca de las líneas de fuerza magnéticas: (a) Tienden a repelerse entre sí. (b) Nunca se juntan. (e) Tienden a juntarse. (d) Nunca se cruzan entre sí. 13. La introducción de una barra de hierro dulce en un campo magnético tenderá a: (a) ¿Hacer que el patrón de flujo se extienda? (b) ¿Aumentar la reluctancia de la trayectoria? (c) ¿Concentrar el campo magnético? (d) ¿Disminuir el número de líneas de fuerza?

QUE ES EL FLUJO DE CORRIENTE (Págs. 49-55)

CARGAS ELECTRICAS (Págs. 29-39) 8. Una carga estática negativa es: (a) (b) (c) (d)

¿Un exceso de electrones? ¿Una ausencia de electrones? ¿Ni ausencia ni exceso de electrones? ¿El flujo de electrones?

9. En seguida hay una afirmación correcta: (a) Las cargas iguales se atraen. (b) Las cargas conductivas se repelen. (e) Las cargas distintas se repelen. (d) Las cargas distintas se atraen.

El flujo de corriente en un conductor es: (a) ¿El movimiento de electrones libres a lo largo de un conductor- de su terminal positiva a la negativa? (b) ¿El movimiento al azar de los electrones en un conductor? (e) ¿El movimiento de los electrones libres a lo largo de un conductor de su terminal negativa a la positiva? (d) ¿El movimiento al azar de los átomos en su conductor? 15. Movimiento de electrones en un conductor: (a) ¿Viajan éstos de una terminal del conductor a la otra? (b) ¿Se comienzan todos ellos a mover en el conductor en tiempos diferentes? (e) ¿Se comienzan a mover todos ellos en el conductor al mismo tiempo? (d) ¿No se mueven? 1,6. En seguida se tiene una afirmación correcta y tres incorrectas, halle la correcta:

10. Suponga que usted sostiene una barra cargada positivamente cerca de una barra de metal descargada y entonces toca la barra descargada con su dedo y lo retira y aleja la barra cargada positivamente. Elija la afirmación siguiente que mejor describa la carga de la barra:

(a) La teoría electrónica para el flujo de corriente es de positivo a negativo. (b) La teoría electrónica para el flujo de corriente es de negativo a positivo. (e) El flujo convencional de corriente es de positivo a negativo. (d) El flujo convencional de corriente es de negativo a positivo.

La barra permanece descargada. La barra se carga negativamente. La terminal de la barra está cargada positivamente y la otra está cargada negativamente. La barra está carga da positivamente.

17. De nuevo tenemós en seguida una afirmación correcta y tres incorrectas, halle la correcta:

(a) (b) (c) (d)

(a) (b)

La unidad del flujo de corriente es el coulomb. La unidad del flujo de corriente es el ampere.

00

hl, 3111,1.0

011AIN1■11 11911U11

1 . 411A

A1•11111n1.“

I 414, 4

(e) Un coulomb es Igual a un :Impere. (d) Un coulomb por minuto es un ampere.

Aplip tlnun

11

n'ea) son para producir: (a) (b) (c) (d)

(e) ¿V? (d) ¿W?

¿E? ¿I?

111,11 1'A

Los cuatro usos mas importantes de la electricidad (exclusivos de la clectró-

18. El símbolo para la corriente es:, (a) (b)

HAIN11,11

¿Potencia mecánica, acción química, luz, calor? ¿Potencia mecánica, calor, luz, presión? ¿Calor, luz, frotamiento por presión? ¿Acción química, potencia mecánica, luz, presión?

26. Todas las pilas constan de: (a) (b) (c) (d)

QUE CAUSA EL FLUJO DE CORRIENTE—fern (Págs. 57-62) 19. La fem representa el potencial para efectuar trabajo y es la abreviación paro. (a) (b) (c) (d)

27.

¿Fuerza electromecánica? ¿Fuerza electromotriz? ¿Flujo electromecánico? ¿Factor multiplicador efectivo?

(a) (b)

¿Ohm? ¿Watt?

(c) (d)

(c) ¿Volt? (d) ¿Ampere?

28.

21. El símbolo para la diferencia de potencial es: (a) (b)

¿E o V? ¿R?

(c)

de un punto a otro se le llama:

(d)

¿Fuerza electromotriz? ¿Energía potencial? ¿Potencia eléctrica? ¿Voltaje?

se mueve a través de un campo magnético, la cantidad de electricidad producida depende de: (a) (b) (c) (d)

¿Una fuente de energía? ¿Una lámpara eléctrica? ¿Barras cargadas? ¿Una batería?

24. Las dos fuentes prácticas más importantes de electricidad son: (a) (b) (c) (d)

¿La interacción de los conductores con los campos magnéticos y la acción química? ¿La acción química y la luz? ¿La luz y el calor? ¿La interacción de los conductores con los campos magnéticos y el calor?

¿La fuerza del imán? ¿El tamaño del alambre en la bobina? ¿El número de vueltas en la bobina? ¿La velocidad relativa del movimiento entre la bobina y el imán?

ELECTROMAGNETISMO (Págs. 84-92)

;

COMO SE EMPLEA Y SE PRODUCE LA ELECTRICIDAD (Págs. 64-83)

¿Mueve un conductor a través de un campo magnético? Forma una bobina con el conductor y la sostiene estacionariamente en el campo magnético? ¿Forma una bobina con el conductor y lo mueve a través de un campo magnético? ¿Mueve un campo magnético a través de un conductor?

29. Localice las afirmaciones falsas en lo siguiente. Cuando una bobina de alambre

23. Para mantener una fem (o diferencia de potencial) usted debe tener: (a) (b) (c) (d)

¿Sucede algo? ¿Los electrones se aglomeran en la placa negativa hasta que está completamente cargada? ¿Fluyen los electrones (corriente) en el conductor de la terminal positiva a la negativa? Fluyen los electrones (corriente) en el conductor de la terminal negativa a la positiva?

No puede hacer que fluya corriente en un conductor si usted:

(a) (b)

(e) ¿11? (d) ¿I?

22. A la velocidad con que se efectúa el trabajo cuando los electrones se mueven (a) (b) (c) (d)

Si conecta usted un conductor a través de la terminal de una pila (o batería)

(a) (b)

20. La unidad para la diferencia de potencial es el:

¿Un electrodo y un electrólito? ¿Dos electrodos? ¿Dos electrodos y un electrólito? ¿Dos electrólitos y un electrodo?

30. Tres de las siguientes afirmaciones son verdaderas; encuentre la afirmación falsa. Cuando una corriente eléctrica fluye a través de un conductor: (a)

Cuando la dirección del flujo de corriente se invierte, ¿permanece inalterable la dirección del campo magnético? (b) ¿Se crea un campo magnético alrededor del conductor? (c) Cuando se invierte la dirección del flujo de corriente, ¿se invierte la dirección del campo magnético? ' (d) La regla de la mano izquierda, ¿indicará la dirección de las líneas de fuerza del campo magnético?

""•••••■••■••

j 111 . 1.11 111A 11

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l•hit VAIIA

A

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N

31. La fuerza del campo de un electroimán se puede aun:cubil ' ,fu pollos mroulo.. Una de las siguientes maneras no tendrá dicho efecto. ¿Cual e..? (a) (b) (c) (d)

(b)

(c) (d)

Al rodear la bobina con los dedos de su mano izquierda en dirección del flujo de corriente, ¿apuntará su dedo pulgar hacia el polo norte del campo? Al rodear la bobina con los dedos de su mano izquierda en dirección del flujo de corriente, ¿apuntará su dedo pulgar hacia el polo sur del campo? Al rodear la bobina con los dedos de su mano derecha en dirección del flujo de corriente, ¿apuntará su dedo pulgar hacia el polo norte del campo? Al rodear la bobina con los dedos de su mano derecha en dirección del flujo de corriente, ¿apuntará su dedo pulgar hacia el polo sur del campo?

COMO FUNCIONA UN MEDIDOR

(a) (b) (c) (d)

(a) (b) (c) (d)

¿La ¿La ¿La ¿La

interacción de dos campos magnéticos fijos? interacción entre un campo fijo con uno electromagnético? interacción de un campo magnético fijo con uno en movimiento? interacción de dos campos electromagnéticos?

¿Una derivación que conduce 10% de la corriente? ¿Un resistor multiplicador de 9.999 t2? ¿Un divisor de 10 : 1? ¿Una derivación que conduce 9.999 A a través de la misma?

38. 125 mA se pueden escribir (a) (b)

COMO:

¿.125 A? ¿1.25 A?

(c) ¿.00125 A? (d) ¿.0125 A?

39. .000035 A se escriben usualmente: (a) (b)

¿35 /LA? ¿35 A?

(c) ¿3.5 A? (d) ¿3.5 /(A?

COMO SE MIDE EL VOLTAJE (Págs. 117-123) 40. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta?

(Págs. 94-104)

33. El medidor más comúnmente empleado usa un movimiento D'arsonval. Este movimiento se basa en lo siguiente para su operación:

10

37. Tiene un medidor de 0-1 m A el que debe convertir en un medidor de 0-10 A. Usted debe elegir:

¿Introduciendo un núcleo de hierro en la bobina? ¿Aumentando el diámetro del alambre en la bobina? ¿Aumentando el flujo de corriente a través de la bobina? ¿Aumentando el número de vueltas en la bobina?

32. Halle la regla correcta que le indicará la dirección del campo magnético cread,' por una corriente que fluye a través de una bobina: (a)

I ItrUCI Ttl A IN 1.1 'Ilt011'Htt PAD n AMI

(a) (b)

Kilo = 1 000. Micro = 1/1 000 000.

(c) Mili = 1/1 000. (d) Mega = 100 000.

41. ¿Cuál de los siguientes circuitos es correcto para conectar un voltímetro a un circuito? (a)

(c)

(b)

(d)

34. Interpolar para hallar la lectura correcta en la escala del medidor que •se indica en seguida. (a) (b) (c) (d)

26 27 26.5 25.5

o5

35. El error por paralaje resulta de: (a) (a) (c) (d)

¿Tener una aguja indicadora muy grande en el medidor? ¿Tomar lecturas desde un ángulo incorrecto? ¿Usar una escala con calibración inexacta? ¿Usar un tipo de cristal incorrecto en la cara del medidor?

COMO SE MIDE LA CORRIENTE (Págs. 106-115) 36. ¿Cuál de las siguientes figuras muestra una conexión adecuada de un am perímetro con el circuito? (a)

(b)

42. El rango de un voltímetro práctico se cambia normalmente: (a) (b) (c) (d)

¿Cambiando el resistor multiplicador? ¿Variando el número de vueltas de la bobina del medidor? ¿Sustituyendo por una escala diferente del medidor? ¿Incorporando un derivador?

43. 4500 V es igual a:

(a) (b)

¿4.5 mV? ¿4.5 kV?

(c) (d)

¿45 AV? ¿45 kV?

44. ¿Cuál de las afirmaciones siguientes es correcta si se aplica a mediciones de voltajes? (a) (b) (c) (d)

¿Cuando se conecta un voltímetro a un circuito tiene que estar seguro de tener el derivador apropiado? ¿Asegúrese de que el rango del medidor está por debajo del voltaje más alto a leer? ¿Abrir el circuito de manera que el voltímetro se pueda colocar en serie con el circuito? ¿Tenga cuidado en observar la polaridad y conectar + con + y — con —?

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iow.....•■•■■••••••••• V1„0111,.1.1) I IlAINI . ,11 010111 , 11

PAHA A1'111

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T-T

QUE CONTROLA EL FLUJO DE CORRIENTE- LA RESISTENCIA

Dispositivo de respuesta del estudiante

45. Una de las afirmaciones siguientes es correcta y tres son incorrectas. flan, la correcta para una puntuación completa de la pregunta. ¿La resistencia es oposición al flujo de corriente? ¿La resistencia es una cooperación al flujo de corriente?'' ¿La unidad de la resistencia es el ampere? ¿La unidad de la resistencia es el volt?

46. Halle la afirmación incorrecta siguiente, en un circuito con voltaje constante (a) (b) (c) (d)

¿A mayor resistencia, menor flujo de corriente? Si la resistencia disminuye, ¿aumentará la corriente? ¿A menor resistencia, menor flujo de corriente? ¿Disminuye la corriente si la resistencia aumenta?

47. ¿Cuál de la lista de las aseveraciones siguientes es incorrecta? (a) (b) (c) (d)

¿6.8 k2 = 6 800 52? ¿4.7 mi = 4 700 000 2? ¿3 300 m52 = 33 2? ¿470 1152 = 470 000 2?

48. Una de la lista de afirmaciones siguientes sobre la resistencia en los conductores es incorrecta. ¿La puede localizar? (a) (b) (c)

(d)

¿Si el área de la sección transversal disminuye, reduce la resistencia? ¿Cambiar el material no cambia la resistencia? ¿Si la temperatura disminuye, reduce la resistencia en la mayor parte de los conductores? ¿Si la longitud aumenta, crece la resistencia?

MANEJO DE PROBLEMAS

lkAINER-TESTER

(Págs. 126-132)

(a) (b) (c) (d)

PREGUNTAS PROGRAMADAS

EN SITUACION DE FALLAS

INTRODUCCION A LA LOCALIZACION DE FALLAS

(Y al manejo de problemas subsecuentes en situación de falla). Pruebe ahora una pregunta real para pensar. Esto no tiene que ver nada directamente con la electricidad, pero ayudará a puntualizar y desarrollar más su habilidad para pensar lógicamente: algo que usted hallará que es esencial cuando comience a aplicar su entendimiento de la electricidad con el objeto de localizar fallas en los circuitos eléctricos y equipo. Usted notará que este tipo de ejercicio del problema es un poco diferente de las preguntas anteriores en que está compuesto de una serie de preguntas secuenciales o interrelacionadas. Esto es (1) debe contestar correctamente la primera pregunta para estar capacitado para seguir con la siguiente dentro de la situación de un problema porque (2) al contestar correctamente le será proporcionada información adicional del problema (o datos) que se necesita para contestar bien la siguiente pregunta. Por tanto, este tipo de ejercicio de solución del problema comienza a estimular la situación de localización de fallas en el equipo de la vida real. 49. Suponga que usted entra en su automóvil nuevo con todo el equipo moderno y coloca la llave en el interruptor de encendido y trata de encender el carro. Encuentra que el motor no funciona del todo y de hecho, que no parece suceder nada. Como una verificación inicial de localización de la falla, cree que debería: (a) (b) (c)

lof

(d)

¿Ver que el radio esté apagado? ¿Menear la llave en el interruptor de encendido? ¿Asegurarse de que el selector de la transmisión automática está en neutral o para estacionarse? ¿Buscar causas posibles debajo de la cubierta?

50. Ahora prosiga con la siguiente etapa de localización lógica de la falla: (a) (b) (c) (d)

¿Bajarse del carro y patear las llantas? ¿Encender los faros para ver si la batería funciona? ¿Revisar el tanque de la gasolina? ¿Bajarse y buscar conexiones sueltas debajo de la cubierta?

L FALLAS

LA BASE PARA LA LOCALIZACION DE ESTRIBA EN EL USO DE UN PROCEDIMIENTO LOGICO

Usando sus sentidos, su cabeza, y los instrumentos de prueba, usted puede localizar las fallas de cualquier circuito eléctrico.

C) Copyright 1965/67/73/80 por Van Valkenburgh, Nooger & Neville, Inc. 15 Maiden Lane, New York, N. Y. 10038.

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1CCION

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PARA LAS PREGUNTAS PROGRAMADAS

'FRAINE.R.TESTER rispositivd' de respuestg 'del estudiante,

MANEJO DE PROBLEMAS EN SITUACION DE FALLAS

SERIE 200-CONTESTACIONES A LAS RESPUESTAS-SERIE 200 Tarjeta de Respuesta Instantánea Contestación a

Programación Digital

las Respuestas

T—T No. Z1 10A

202

Incorrecto.

Usted debe comprender esto. Relea la Pág. 57.

206 No.

Es aún prematuro hacer esto y es improbable que hallará mucho. Trate primero las cosas más simples y relevantes.

207

Incorrecto.

Usted debe aprender a leer los medidores con exactitud por interpolación. Relea la Pág. 101.

224

Incorrecto.

Sus conceptos básicos están en un gran error. No solamente deberá releer las Págs. 40 a 53, sino también repasar las Págs. 16 a 23. Es de vital importancia que usted comprenda el flujo de corriente, de otra manera no será capaz de comprender la electricidad y la electrónica.

227

Incorrecto.

Está usted muy lejos de lo correcto. Un divisor no tiene lugar en este circuito. Relea la Pág. 110.

230

Correcto.

El paralelaje se discute en la Pág. 102.

239

Correcto.

Si tiene usted alguna pregunta en su mente del porqué, relea la Pág. 52.

242 Elección correcta. Este es el único detalle en la lista que no aumentará la fuerza del campo magnético. Para hallar qué es lo que lo hace aumentar, relea la Pág. 89.

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II.

TRAINIf TINI I Pli WATÁ-

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EL JUEGO

1.1'.../IM•

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Ira la l'ag. 52. iiieMTee10.

Esta afirmación es correcta. Ripast . las Págs. 130 a 132.

249

Incorrecto.

Usted no entiende las cargas eléctricas. Relea la Pág. 29.

251

Correcto.

Las fuentes más importantes provienen del magnetismo y la acción química. Si tiene usted alguna duda acerca de otras fuentes, relea la Pág. 64.

256

2!t9

262

Incorrecto.

Incorrecto.

No.

Hasta que usted entienda que el elecirón tiene una carga negativa podrá progresar. Relea las secciones básicas muy cuidadosamente en las Págs. 15 a 22. Usted no entiende las conexiones de un voltímetro. Repase este punto importante en las Págs. 118 a 120. Usted está confundiendo los voltímetros con los amperímetros. Relea la Pág. 118.

266

Correcto.

Si no está seguro del porqué, relea la Pág. 45.

2(19

Incorrecto.

Esta es la capacidad para efectuar trabajo. Véanse las Págs. 56 y 59.

270

Correcto.

Si no está seguro del porqué, relea la Pág. 74.

276

Elección incorrecta.

Usted debe repasar estos factores. El saber cómo convertir estas unidades es muy importante. Relea la Pag. 117 y efectúe de nuevo algunos problemas sobre con-

1!85

286

292

Correcto.

No.

Incorrecto.

Incorrecto.

La capacidad de conducir electricidad depende de la disponibilidad de electrones libres. Relea la Pág. 25 si es que no está seguro. Esta afirmación importante es claramente verdadera. Relea la Pág. 80. El ampere es la velocidad de flujo de los electrones, el coulomb es la unidad de carga eléctrica. Relea la Pág. 53. Usted está en un gran error aquí. Repase la sección sobre la resistencia. Págs. 125 a 128.

ti:NT tot PAHA APRENDER

19

294

Incorrecto.

Usted no entiende qué es la fem y cómo funcionan las baterías. Relea la Pág. 75 y repase la Pág. 59.

298

Incorrecto.

Usted está bastante confundido. Relea las Págs. 18 a 22.

SERIE 300-CONTESTACIONES A LAS RESPUESTAS-SERIE 300 300 No.

Es muy precipitado recurrir al interior de la cubierta. Hay muchas otras verificaciones que hacer en la comodidad de su asiento de conductor antes de que haga algo demasiado drástico.

304

Correcto.

Recuérdelos. Usted los empleará a través de su estudio de la electricidad y la electrónica. Véase la Pág. 57.

309

Incorrecto.

Usted no comprende la atracción y repulsión de las cargas. Relea las Págs. 31 a 34.

322 Correcto. Los aisladores son tan importantes como los conductores porque ellos nos permiten limitar el flujo de corriente a trayectorias deseadas (a través de conductores). Relea las Págs. 25 a 27 si está inseguro del porqué. 326 Elección correcta. Esta afirmación no es correcta. La resistencia está fuertemente afectada por la elección del material. Véanse las Págs. 130 y 131. 328

Incorrecto.

Usted está confundiendo el principio con la operación real de un medidor. Relea la Pág. 97.

versiones de la Pág. 118. 1)78

Tlinni tt-T

332 Afirmacion verdadera. Esta es una afirmación verdadera muy importante. Si tiene algunas dudas, relea las Págs. 86 y 87. 334 Incorrecto.

Usted verdaderamente no comprende los campos magnéticos. Relea las Págs. 41 a 47.

337

Incorrecto.

Su concepto de la resistencia es erróneo. Repase la Pág. 125.

343

Incorrecto.

Relea la Pág. 74.

345

Incorrecto.

Usted está confundiendo los electrones con los protones. Véase la Pág. 21.

1111~11.1.1,

20

348

352

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Incorrecto.

Incorrecto.

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IPS I P it

Relea las Págs. 107 y 108 e inicnt clu dr nuevo. Pepa., los problemas de conversiones en las preguntas de 1, paso de . autoexamen en la Pág. 115.

39'1

Incorrecto.

Incorrecto.

398

Correcto.

Usted debe repasar estos factores. Es muy importante saber cómo convertir estas unidades. Relea la Pág. I 18

Toda la electricidad y la electrónica están basadas en el movimiento de los electrones. Vuelva a leer las Págs. 49 a 54 muy cuidadosamente. Usted debe comprende' el movimiento de los electrones.

359

Incorrecto.

Su dirección del flujo de corriente está invertida. Re lea la Pág. 75 y repase la Pág. 52.

360

Incorrecto.

El coulomb es una unidad de carga eléctrica no de corriente. Relea la Pág. 53.

364

Correcto.

Usted muestra comprensión de esta cuestión importante. Si tiene alguna duda en mente, repase la Pág. 117. Es muy importante ser hábil en las conversiones, por lo que se sugiere examine el Cuestionario de Repaso de Autoexamen en la Pág. 123.

367

Correcto.

Si tiene alguna dificultad en la comprensión de esta definición, véase la Pág. 57.

372

Incorrecto.

Usted se encuentra realmente errado. Deberá releer toda la sección acerca de la fem en las Págs. 57 a 61 y la Pág. 63.

376

Incorrecto.

Usted no comprende las conexiones del voltímetro. Repase este punto en las Págs. 118 a 120.

378

Incorrecto.

Estos son semiconductores; usted no comprende los conductores y los aisladores. Relea las Págs. 25 a 27.

384

Incorrecto.

Un amperímetro mide el flujo de corriente a través del circuito. Relea la Pág. 113 y estudie los diagramas. También sería conveniente volver a leer la Pág. 105.

387

No.

Usted ha captado mal el concepto de flujo de corriente. Relea la Pág. 52. La comprensión del flujo de corriente es fundamental en la electricidad y la electrónica.

Esta regla importante está descrita en la Pág. 88. ¡Apréndala! Una corriente eléctrica es el flujo de los electrones libres. Si tiene algunas preguntas vuelva a leer la Pág. 22.

SERIE 400-CONTESTACIONES A LAS RESPUESTAS-SERIE 400

y efectúe nuevamente algunos problemas de convel sión de la Pág. 123. 357

APIIII.N1lit

400

Incorrecto.

Relea la Pág. 65 en la que éstos están enlistados.

403

Correcto.

La dirección del flujo de corriente se describe en la Pág. 52.

407

Incorrecto.

420 No.

Sería ridículo hacer algo como esto cuando existen otros modos perfectos de cambiar el rango. Repase las Págs. 118 y 120. Si usted tenía un interruptor de encendido malo, esto podría ayudar pero normalmente no sería así. Deberá pensar en una manera directa acerca de lo que ocasionaría cerrar el relay de encendido.

423

Incorrecto.

Usted no sabe cómo funcionan los medidores, vuelva a leer las Págs. 95 a 99.

426

Incorrecto.

Los protones son parte de los núcleos de los átomos y generalmente no existen libres. Usted no comprende la naturaleza de la estructura atómica. Relea las Págs. 17 a 22.

429

Incorrecto.

Es importante que conozca el símbolo que se usa comúnmente para indicar la diferencia de potencial o el voltaje. Véase la Pág. 58.

430

Incorrecto.

Su concepto del flujo de corriente es incorrecto. Relea las Págs. 51 a 52. Es en extremo importante que comprenda este punto.

437 No.

Esta afirmación importante es perfectamente verdadera. Relea la Pág. 80.

440

Incorrecto.

Esta regla es importante, está descrita en la Pág. 88. ¡Apréndala!

444

Correcto.

Si no está seguro del porqué, revise la Pág. 125.

22

t111111►

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1a.11

l'ANA

A 1.11END1100

116

Incorrecto.

Relea la Pág. 53. Usted deb( apieudel ,ltbolos que se usan en la electricidad y la electrónica ya que éstos son empleados por todos.

452

Incorrecto.

Mientras que existen electrones en las órbitas exteriores de los átomos, esto no es de lo que trata la teoría electrónica. Véanse las Págs. 15 y 16.

456

No.

Esta afirmación está perfectamente correcta, y es muy importante. Relea la Pág. 78.

459

No.

Los voltímetros no van en serie; está confundiendo las conexiones del amperímetro con las del voltímetro. Repase la Pág. 119.

I

SERIE 500---CONTESTACIO N ES A LAS RESPUESTAS—SERIE ►00 500

Elección correcta.

Estas son las conexiones correctas para un voltímetro; asegúrese de que tiene el rango correcto en el voltímetro antes de aplicar potencia. Véase la Pág. 120.

504

Correcto.

Esta afirmación es falsa. Las líneas magnéticas nunca se juntan. Si no está seguro del porqué, relea la Pág. 45.

507

Incorrecto.

Esto es claramente incorrecto. Si usted pensó que lo era, no sólo deberá releer la Pág. 59 sino también las Págs. 56 y 57.

520

462

Correcto.

Usted pudo deducir ésta a partir de las rocas que le rodean. Véase la Pág. 65.

467

Elección incorrecta.

Esta conversión es correcta. Es muy importante que

Afirmación verdadera. Esta es una muy importante afirmación verdadera. Si tiene algunas dudas, relea las Págs. 86 y 87.

526 sea capaz de convertir las unidades con rapidez y con exactitud. Reestudie la Pág. 129.

i ■ .11 I 10A IN hit I . 1.►r 11410 PAHA Ai'11U t I lum

Incorrecto.

Usted no entiende este importante concepto. Relea las Págs. 50 y 53.

529

Incorrecto. ¡Usted está aquí realmente errado! Relea las Págs. 107 y 109 e inténtelo de nuevo. También repase los proble-

468

Incorrecto.

Esto indica que usted no comprende. Relea las Págs. 41 a 45.

470

Incorrecto.

Los resistores multiplicadores se usan con los voltímetros. Relea la Pág. 110.

mas de conversión en el cuestionario de repaso del autoexamen en la Pág. 115. 533

Incorrecto. Mientras existan electrones en el núcleo (y neutrones), esto no constituye la base de la teoría electrónica. Véanse las Págs. 15 y 16.

474

Incorrecto.

Usted debe aprender esto. Relea la Pág. 57.

478

Incorrecto.

537

Incorrecto.

Relea la Pág. 65 en donde éstos están enlistados.

Usted no entiende lo que es la atracción y repulsión de las cargas eléctricas. Relea las Págs. 31 a 34.

540

Incorrecto.

Usted no comprende la reluctancia y las líneas de fuerza y cómo éstas hueractúan. Relea la Pág. 45.

Se equivocó probablemente al contar las cifras decimales. Relea las Págs. 107 y 109 e inténtelo de nuevo.

547

No.

482

Incorrecto.

Repase los problemas de conversiones en el cuestionario de repaso de autoexamen en la Pág. 115. 549

487

Incorrecto.

No todos los conductores están hechos de metal. Relea la Pág. 25.

492

Incorrecto.

El amperímetro dará la lectura invertida. Relea la Pág. 112 y estudie el diagrama esquemático.

497

Correcto.

Estos son los mejores conductores eléctricos. Relea la Pág. 25 si necesita verificar esto.

Esta afirmación es absolutamente correcta; y muy importante. Relea la Pág. 78.

Sí.

¡Esta es la idea correcta! La mayor parte de los automóviles de los E.U.A. tienen transmisión automática con un interruptor en serie con la línea del relay de encendido para prevenir encendidos accidentales con el carro en velocidad. Revise para asegurarse de que la transmisión automática está en posición de estacionado o neutral. En este caso, halló que se encontraba en reversa (así dejada por equivocación). Sin embargo, cuando usted la coloca en neutral, el carro aún

Ir 10/1,1•1

I ItAINt

01, /401,10

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IntiVS(1:1 el nlIsino

guiente pregunta después (ir md correcta para ésta. 555

Incorrecto.

I. , p tu, o nutiNitit .111(II.1 1 mi 1,0 MÍ Al Se

la

111111111.R 11')I1

598

Incorrecto.

Correcto.

560

Incorrecto.

Esta conversión es correcta. Es muy importante que esté capacitado para convertir unidades de manera rápida y exactamente. Estudie de nuevo la Pág. 129.

562

Incorrecto.

Usted no sabe cómo funcionan los medidores. Relea las Págs. 95 y 98.

566

Incorrecto.

Usted no comprende los conductores ni los aisladores. Relea la Pág. 25.

569

Correcto.

Para una explicación del significado de la fuerza electromotriz véase la Pág. 57.

572

Correcto.

Esta regla está dada en la Pág. 88. Vuélvala a leer si tiene alguna duda.

417.111.17

mi 1'.11

SERIE 600-CONTESTACIONES A LAS RESPUESTAS-SERIE 600

Relea la Pág. 53. Usted debe aprender los símbolos

Puesto que la lectura completa de la escala es de 0-1 mA, usted debe derivar (rodear) todo menos 1 mA, por lo que 9.999 A debe pasar a través de la derivación. Véase la Pág. 110.

Su teiminologia y (:otnin• n Snni tic 1.1•, halci

r di.,

ser reforzada. Relea la Pág. '/•I

que se emplean en la electricidad y la electrónica ya cinc son convencionales. 559

rnitil A19u1

600

Incorrecto.

Usted no comprende la estructura atómica y la naturaleza de la corriente eléctrica. Relea las Págs. 19 a 22.

604

Correcto.

Usted debe racalcar el hacer conversiones de las diversas unidades de medida de corriente con exactitud y rapidez. Para mejorar sus habilidades efectúe nuevamente los problemas del Cuestionario de Repaso del Autoexamen en la Pág. 115.

608

Incorrecto.

Está afirmación es verdadera. Relea la Pág. 26.

624

Incorrecto.

Esto no tiene sentido y si no está seguro del porqué, relea las Págs. 31 a 35.

627 Elección incorrecta. Usted debe repasar estos factores. Es muy importante saber cómo convertir estas unidades. Relea la Pág. 117 y haga de nuevo algunos problemas de conversiones de la Pág. 123.

575

Elección correcta.

Esta afirmación es incorrecta. La corriente aumenta si la resistencia disminuye. Véanse las Págs. 126-128.

577

Incorrecto.

La barra adquiere carga por inducción. Relea la Pág. 36.

582

No.

Relea la Pág. 101 y estudie la ilustración.

588

Incorrecto.

Usted no comprende lo que es la carga eléctrica. Relea la Pág. 29.

593

Incorrecto.

Usted no entiende la conversión. Repase la Pág. 117 y efectúe nuevamente los problemas del Cuestionario de Repaso del Autoexamen de la Pág. 123.

594

Incorrecto.

Usted no comprende la naturaleza del electrón y la estructura del átomo. Relea las Págs. 21 y 22.

629

Correcto.

Hay muchas maneras de mantener una fem, pero todas ellas requieren de una fuente de energía. Si hay alguna duda al respecto, revise las Págs. 59 y 63.

630 No.

Esta afirmación es absolutamente correcta; es muy im portante. Relea la Pág. 77.

634

No tiene caso alguno conectar un medidor al revés, y entonces tener que invertir las terminales de conexión; hágalo correctamente desde el principio. Véase la

Correcto.

Pág. 119. 636

Incorrecto.

Usted no comprende el concepto de flujo de corriente. Relea todas las Págs. de la 49 a la 54. Es importante que comprenda el flujo de corriente.

642 Elección incorrecta. Al aumentar el número de vueltas crece la fuerza del campo magnético tal como se describe en la Pág. 89. ¡Reléala!

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642

Elección incorrecta.

Al aumenta ' el I n1111(10 lit' VII(' 10 a . , o r 13 ¡UVI /.1 :ampo magnético tal colon se llene 1 the un 1.1 ¡Reléala!

645

Elección correcta.

Esta conversión es incorrecta. Véase la Pág. 129 para verificar esto.

649

654

No.

Incorrecto.

657 No.

Incorrecto.

Incorrecto.

1

Es aún muy prematuro hacer esto. Hay también otras verificaciones funcionales y más relevantes que puede hacer mientras está aún dentro del carro.

663 Incorrecto. Usted está casi en lo correcto, pero debería revisar las Págs. 118 y 120 para las reglas de las conexiones del voltímetro. 666

690

Esta afirmación es correcta. Relea las Págs. 43 y 46, quizá relea la pregunta.

656 Correcto. Esta es una cuestión básica que usted debe recordaren todo momento a través de su estudio de la electricidad y la electrónica. Véase la Pág. 21.

La presión no es de uso importante en la electricidad. Véase la Pág. 65.

667

Incorrecto.

Usted no comprende este concepto importante. Relea las Págs. 50 a 53.

672

No.

Esta afirmación importante es absolutamente verdadera. Relea la Pág. 80.

ENT Eh PAHA A

11111;1(

698 Elección incorrecto ¡Esta afirmación es absolutamente correcta! Repase las Págs. 126 a 128. Debe comprender cómo afecta la resistencia a los circuitos antes de continuar adelante con su estudio de la electricidad.

111'1—

Usted debe aprender a leer los medidores con exacti tud por interpolación. Relea la Pág. 101.

3) I A I N

Usted ha equivocado esta definición básica muy importante. Relea la Pág. 57.

SERIE 700—CONTESTACIONES A LAS RESPUESTAS—SERIE 700 702

Correcto.

La batería es una fuente de fem, así que mantiene el flujo de corriente. Si no está seguro de esto, relea las Págs. 59 y 75.

706

Incorrecto.

El cambio de escala no hace que el rango del medidor cambie. Repase las Págs. 118, 120 a 122.

708 No.

Esta afirmación es correcta. Relea las Págs. 43 a 47 o tal vez vuelva a leer la pregunta.

722

Incorrecto.

Se necesita una derivación, pero debe pasar todo menos 1 mA. Relea la Pág. 110.

729

Incorrecto.

Mientras que esto puede ser cierto, no es la razón por la cual esta afirmación es verdadera. Relea la Pág. 25.

No 734 No.

Relea la Pág. 101 y estudie la ilustración.

739

Véase la Pág. 45 si no está seguro del porqué.

Correcto.

742 Correcto.

Si no está seguro del porqué, relea las Págs. 31 a 34.

744

Incorrecto.

Usted está aquí realmente errado. Relea las Págs. 107 y 109 e inténtelo de nuevo. Repase también los problemas de conversión del Cuestionario del Repaso de Autoexamen en la Pág. 115.

680 Incorrecto. ¡Es importante que conozca el símbolo que se emplea usualmente para representar la diferencia de potencial o voltaje! Véase la Pág. 57.

749

Incorrecto.

Mientras que una batería mantendrá la fem, hay una respuesta mucho más fundamental en una de las otras

682

Incorrecto.

Estos son aisladores. Relea las Págs. 25 y 26.

752

Incorrecto.

687

Correcto.

Si tiene alguna pregunta en su mente tal como el porqué, está usted equivocado, relea la Pág. 52.

El medidor está en serie y la polaridad es correcta como se muestra en la ilustración de la Pág. 112.

759

Correcto.

Si necesita usted más información relea las Págs. 95 y 98.

678

Correcto.

Recuerde este símbolo; también aprenderá otros que usará todo el tiempo en la electricidad y la electrónica.

opciones. Véanse las Págs. 59 y 63.

28

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,0 I leD0 'EUA IN I■11 'I E0.41'1 ,11 PAILA APR 1, N Dillt

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SERIE 800—CONTESTACION ES A LAS RESPUESTAS—SERIE 800

760 .41irinación verdadera. Esta es una afirmación verdadel .1 muy importa' (tiene alguna duda, vuelva a lee( las Págs. 86 y 88. 762 No.

Esto puede eliminar una distracción, !pero no contri huirá mucho a darle una visión de lo que está mal! Sn problema consiste en que su encendido no le da pote)) cia. Concéntrese en eso.

804

Incorrecto.

Las resistencias no se miden en amperes. Véase la Pág. 128 para la definición.

807

Incorrecto.

Usted no entiende la reluctancia, las líneas de fuerza y la manera en que interactúan. Relea la Pág. 45.

765

770

Incorrecto.

Incorrecto.

Mientras que éstos son conductores, ellos no son los mejores. Relea la Pág. 25. Usted no entiende la conversión, Repase la Pág. 117 y haga de nuevo los problemas del Cuestionario de Re paso del Autoexamen en la Pág. 123.

Correcto.

Todos los efectos eléctricos y electrónicos que observa mos son explicables por medio de la teoría electrónica. Si tiene alguna pregunta en mente relea las Págs. 15, 16, 21 y 22.

776

Incorrecto.

La presión no es de uso importante para la electricidad. Véase la Pág. 65.

778

Incorrecto.

Usted se ha equivocado en esta definición básica muy importante. Relea la Pág. 57.

782

Incorrecto.

Usted está confundido en cuanto a lo que es un electrón. Véase la Pág. 21.

788

Elección correcta.

El tamaño del alambre no tiene importancia en la determinación de la cantidad de electricidad producida. Relea la Pág. 80 si no está seguro del porqué.

820

Sí.

¡Buena idea! Esto le indicará si la batería está al menos funcionando limitadamente bien. En este caso, los faros están muy opacos y de hecho cuando los encendió,

774

786

809

Incorrecto.

Elección incorrecta.

Usted sabe que esto es incorrecto de sus respuestas anteriores. Véase la Pág. 58. ¡Esta afirmación es absolutamente correcta! Repase las Págs. 126 y 127. Usted debe comprender cómo la resistencia afecta a los circuitos antes de poder seguir más adelante en su estudio de la electricidad.

790

Elección incorrecta.

Esta afirmación es correcta. Revise las Págs. 130 y 131.

792

Incorrecto.

El ampere es 1c/ ls o la velocidad del flujo electrónico. Si no está usted seguro de cómo se define el ampere, relea la Pág. 53.

798 Elección incorrecta.

Un núcleo de hierro aumenta la fuerza del campo tal como se describe en la Pág. 89, ¡reléalo!

halló que los había dejado prendidos cuando estacionó el carro. El misterio está resuelto, tiene una batería casi agotada ¡Un paso de corriente de un amigo enciende su carro y usted se conduce! Se desea que este pequeño examen de sus habilidades lógicas indicará cómo abordará usted la localización de fallas — use sus ojos, nariz y su mente juntos para elegir una secuencia lógica de etapas para proporcionar la solución de un problema-comenzado con las pruebas simples y dirigiéndose a cosas más complicadas sólo cuando sea absolutamente necesrio. ¡Felicidades! Está ahora listo para el Volumen 11, en el que usted comenzará a localizar fallas en los circuitos de cd en los problemas que allí aparecen sobre el manejo de situaciones de fallas. 822

No.

Relea la Pág. 101 y estudie la ilustración.

826

Incorrecto.

Usted debe saber esto. Relea la Pág. 57.

829

Incorrecto.

Usted no comprende las cargas por inducción. Relea la Pág. 35.

830

Correcto.

Este es un punto fundamental que debe comprender en toda la electricidad y electrónica. Si tiene alguna duda, relea el material en las Págs. 15 a 22.

836

Incorrecto.

Esta regla importante está descrita en la Pág. 88. ¡Apréndala!

843

Incorrecto.

Mientras que no empleemos la potencia eléctrica en nuestros estudios sino has( tlespués, es muy importan-

■10

,1 MIMO I 1141191,11 I 1 , i 1 II I'AIIAAeh1U,NII

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II

le (pie Sepa CÓMO ésta Se 1 C1.1111111.1 t un

el Vidlait'

y 1.1

886

Usted no comprende la relación entre los conductoir‘.

Incorrecto.

y los aisladores. Relea las Págs. 25 Y 26.

corriente. Véase la Pág. 58.

845

Correcto.

Mega es 1/1000 000. Usted debe estar familia ' izallo con los factores de conversión y de poder usar estos lat tores de manera rápida y exacta. Véase la Pág. 117. Si no está seguro, efectúe de nuevo algunos problemas de conversiones en el Cuestionario de Repaso del Amo examen en la Pág. 123.

847

Incorrecto.

Hasta que usted comprenda que el electrón tiene una carga negativa, progresará. Relea las secciones básicas en las Págs. 15 a 22 cuidadosamente.

850

Incorrecto.

La fricción no es producida por electricidad excepto indirectamente por acción mecánica. Véase la Pág. 65.

854

Correcto.

Si no está seguro acerca de ello relea la Pág. 29.

892

los problemas de conversión en el Autoexamen del Cuestionario de Repaso en la Pág. 115.

897

quizá vuelva a leer la pregunta.

SERIE 900—CONTESTACIONES A LAS RESPUESTAS—SERIE 900 900

Correcto.

Incorrecto.

906

Incorrecto.

922

Incorrecto.

868

872

874

Incorrecto.

Usted está confundiendo los voltímetros con los amperímetros. Repase las Págs. 118 y 120.

Correcto.

Los electrones comienzan a fluir tan pronto como el alambre es conectado a la fuente. Relea la Pág. 52 para detalles.

Incorrecto.

Correcto.

Usted movió el punto decimal de manera incorrecta. Es necesario ser eficiente en las conversiones. Repase la Pág. 117 y efectúe de nuevo los problemas del Autoexamen en la Pág. 123. Si no está seguro de cómo se define el ampere, relea la Pág. 53.

Una vez más la importancia de poder efectuar la conversión de unidades de corriente con rapidez y exactitud no se puede enfatizar demasiado. Para mejorar habilidades efectúe de nuevo los problemas de conversión del Autoexamen del Cuestionario de Repaso en la Pág. 35.

863

865

Esta declaración es correcta. Relea las Págs. 44 a 47 o

No.

903

Su concepto de la fem y del flujo de corriente en los circuitos eléctricos es erróneo. Relea la Pág. 75 y repase las Págs. 49 y 62.

Relea las Págs. 107 y 109 e inténtelo de nuevo. Repase

Incorrecto.

859 Elección incorrecta. Esta conversión es correcta. Es muy importante que usted sea capaz de convertir unidades con rapidez y exactitud. Estudie nuevamente de la Pág. 129. Incorrecto.

PAILA A11.111,INIDVIt

Mientras que esto puede suceder con una barra aislada, no sucederá con una barra de metal como la que se usa en este experimento. Relea la Pág. 35. Usted no sabe la diferencia entre dos factores importantes. Relea la Pág. 53 y véase la Pág. 57. Relea la Pág. 74.

924 Incorrecto. Usted no comprende las diferencias básicas entre un conductor y un semiconductor. Vuelva a leer las Págs. 25 y 27. 926 Incorrecto. Relea las Págs. 107 y 108 e inténtelo de nuevo. Repase los problemas de conversión del Autoexamen del Cuestionario de Repaso en la Pág. 115. 932

Incorrecto.

Usted no comprende la reluctancia. Relea la Pág. 45.

937 Elección incorrecta. Al aumentar la corriente a través de una bobina aumenta la fuerza del campo tal como se describe en la Pág. 89, ¡reléala!

878

Incorrecto.

Relea la Pág. 64 en las que éstas se encuentran enlistadas.

938

Elección incorrecta.

Esta declaración es correcta. Repase las Págs. 130 y 131.

880

Incorrecto.

Usted debe aprender a leer medidores con exactitud por interpolación. Relea la Pág. 101.

940

Elección incorrecta.

¡Esta declaración es absolutamente correcta! Repase las Págs. 126 y 127. Usted debe comprender cómo la

32

El,

!JUGO 111A IN I,I II 111111111:11 1'Al1A A1 . 111, N I ;U

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resistencia alet 1.1 .1 los nuar con su estudio de

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l'A II A

A l'II I, N DI, II

1 I

Usted está confundido. Relea las Págs. 59 y 63.

987

Incorrecto.

992

Incorrecto.

Su concepto de cómo los electrones se mueven en un

999

Incorrecto.

Un amperímetro mide el flujo de corriente a través del circuito. Relea la Pág. 112 y estudie los diagramas.

n1.1111

945 Elección correcta. Esta declaración no es verdadera. I auto el .1 la ni bu e como el campo se deben mover uno con respecto del otro. Si no está seguro del porqué, relea la Pág. 78 948 Incorrecto. Relea la Pág. 53. Usted debe aprender los símbolos que se emplean en la electricidad y la electrónica ya que éstos son convencionales. 953 Afirmación incorrecta. Esta no es una afirmación verdadera. Es muy impor tante que usted comprenda por qué. Relea las Págs. 86 y 87. 957

Incorrecto.

Relea la Pág. 44 e inténtelo de nuevo.

962

Incorrecto.

Ya que éste es el símbolo para la corriente que usted ya debe saber, relea la Pág. 53 y revise la Pág 57.

965

Correcto.

Usted puede convertir a cualquier rango que elija por medio de este método tal como se describe en las Págs. 120 y 121.

967

Incorrecto.

No hay fluido eléctrico o "jugo"; la electricidad es el flujo de los electrones libres. Relea toda esta sección de la Pág. 13 a 22, porque usted realmente no comprende la naturaleza de la electricidad.

972

Correcto.

Es importante ser capaz de leer medidores con exactitud por interpolación.

976

Incorrecto.

Usted no entiende la electricidad. Debe leer las Págs. 15 a 22 y 29.

977

No.

Ya que el motor no funciona, en este momento no importa si tiene gasolina o no. Si el carro no se puede hacer funcionar, ésta puede ser una verificación útil y lógica.

980

Incorrecto.

En tanto que no hemos visto los electrones, creemos que existen porque podemos observar sus efectos. Relea las Págs. 15 a 22.

985 No.

J (113:0

Al asegurarse de que esto no es así, usted evita que el voltímetro se queme. Véase la Pág. 120 para saber por qué esto es así.

conductor es erróneo. Relea la Pág. 52.

También será benéfico releer la Pág. 105.

1

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UNIDAD

Marcas hechas por los estudiantes en el filo de la tarjeta que identifican a los TEMAS DE DIFICULTAD

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LAS TARJETAS DE RESPUESTAS AL APILARSE MUESTRAN UN ANALISIS GRAFICO INMEDIATO

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39

RESPUESTAS INSTRUCCION CORRECTIVA

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Modelo de respuestas variables (II, E, T, L) junto con el sistema de números al azar para repaso correctivo

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Copyright 1966/67-1971 por Van Valke.1.11911, Nooger & Int., 15 Manden Lane. Neo York. N. Y., 10038, U S.A. Reservados todos los derechos. Impreso en México, n siembrede 1971. " Patentes Estadounidenses: 2 764 821; 2 961 777; 2 986 8 0; 3 055 117. Patentes en otros paises concedidas y en trámite. Marcas registradas en Estados Unidos de Norteamer ca (Nos. 625 025 Y 721354) Y en otros paises.

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TIEMPO 7 ; 0 -.(:? : 74 TEMAS QUE SE DIFICU/ TARON4 - ‘

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TEMAS DE DIFICULTAD (LOS QUE NECESITARON MAS DE UNA BORRADURA) Y QUE RECIBEN MENOS DE 3 PUNTOS

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FORMA DE RESPUESTA ALFA-NUMERICA PARA REPASO CORRECTIVO EN LA LNSTRUCCION INDIVIDUALIZADA

CORRECTAS

CORRECTAS

NOMBRE

5.- .02 O TEMAS QUE SE DIFICULTARON_

''RTRAINER-TESTER

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• Relacionarlo con otras porciones del programa • Etc. Cualquier otra cosa que se desee.

FORMA DE RESPUESTA NUMERICA

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TAL, S.A. DE