Asignatura: Electrónica Básica Docente: Diego Lliguichuzhca
Semestre: Segundo
Ing. Diego Lliguichuzhca
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G U I A D E E S T U D I O S
CARRERA: Vigente _X_ No vigente solo para registro de títulos__
NIVEL: Tecnológico TIPO DE CARRERA: Tradicional
NOMBRE DE LA SIGNATURA: Electrónica Básica CÓD. ASIGNATURA: RT-S2-ELBA
PRE – REQUISITO: Electricidad y Magnetismo CO – REQUISITO: Ninguna
TOTAL HORAS: 108 Teoría: 72 Practica: 36 Trabajo independiente: 40
SEMESTRE: Segundo PERIODO ACADÉMICO: Noviembre 2019 - Abril 2020
MODALIDAD: Presencial DOCENTE RESPONSABLE: Ing. Diego Lliguichuzhca
Copyright©2020 Instituto Superior Tecnológico Ismael Pérez Pazmiño. All rights reserved.
Electrónica Básica
Instituto Superior Tecnológico Ismael Pérez Pazmiño Guía de estudios
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ÍNDICE SYLLABUS DE LA ASIGNATURA .................................................................................................. 7
II. FUNDAMENTACIÓN ............................................................................................................... 7
III. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................................. 8
IV. CONTENIDOS ........................................................................................................................ 9
V. PLAN TEMÁTICO.................................................................................................................. 10
VI. SISTEMA DE CONTENIDOS POR UNIDADES DIDÁCTICAS .......................................... 10
VII. ORIENTACIONES METODOLÓGICAS Y DE ORGANIZACIÓN DE LA ASIGNATURA. . 13
VIII. RECURSOS DIDÁCTICOS ................................................................................................ 16
IX. SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA ........................................................... 16
X. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Y COMPLEMENTARIA ................................................................ 18
Unidad Didáctica I ......................................................................................................................... 21
Título de la Unidad Didáctica I: ..................................................................................................... 21
CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA .............................................. 21
Introducción de la Unidad Didáctica I ........................................................................................... 21
Objetivo de la Unidad Didáctica I .................................................................................................. 21
Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica I .............................................................................. 21
1.1 Diferencias entre Electricidad y Electrónica ........................................................................ 23
1.1.1 Elementos Activos......................................................................................................... 23
1.1.2 Elementos Pasivos........................................................................................................ 23
1.2 Definición de términos Básicos ........................................................................................... 24
1.2.1 Electrónica..................................................................................................................... 24
1.2.2 Corriente Eléctrica......................................................................................................... 24
1.2.3 Voltaje, diferencia de potencial o Tensión .................................................................... 24
1.2.4 Resistencia .................................................................................................................... 24
1.3 La ley de Ohm ...................................................................................................................... 25
1.4 Partes de un Circuito Eléctrico Básico ................................................................................ 26
1.5 Simbología básica para electrónica .................................................................................... 26
Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica I: ................................................................... 27
Actividad de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica I: ................................................................... 27
Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica I: ............................................................... 27
Unidad Didáctica II ........................................................................................................................ 28
Título de la Unidad Didáctica II: .................................................................................................... 28
COMPONENTES PASIVOS ......................................................................................................... 28
Ing. Diego Lliguichuzhca
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Introducción de la Unidad Didáctica II: .......................................................................................... 28
Organizador Grafico de la Unidad Didáctica II: ............................................................................. 28
2. Resistencias ............................................................................................................................... 30
2.1 Resistencias y tipos de Resistencias ................................................................................... 30
2.1.1 Resistencias Fijas .......................................................................................................... 30
2.1.2 Resistencias Variables .................................................................................................. 30
2.1.3 Resistencias Dependientes ........................................................................................... 30
2.2 Clasificación de las resistencias fijas por su código de colores.......................................... 31
2.3 Estructura de un protoboard ................................................................................................ 32
2.4 Clasificación de los Circuitos según sus características ........................................................ 33
2.4.1 Circuito Serie ................................................................................................................. 34
2.4.1.2 Práctica de un circuito en serie. ................................................................................. 36
2.4.2 Circuito Paralelo ............................................................................................................ 36
2.4.2.2 Practica con resistencias en paralelo ........................................................................ 38
2.4.3 Circuito Mixto ................................................................................................................. 38
2.4.3.2 Practica con circuito mixto.......................................................................................... 40
2.5 Manejo del Cautín ................................................................................................................ 41
2.6 Condensadores y tipos de condensadores ......................................................................... 42
2.6.1 Condensadores Fijos..................................................................................................... 42
2.6.2 Condensadores Variables ............................................................................................. 42
2.7 Condensadores en Serie ..................................................................................................... 43
2.8 Condensadores en Paralelo ................................................................................................ 44
2.9 Práctica carga y descarga de un condensador. .............................................................. 45
Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica II: .................................................................. 45
Actividad de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica II: .................................................................. 45
Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica II ................................................................ 46
Título de la Unidad Didáctica III ..................................................................................................... 47
Leyes de Kirchhoff y funcionamiento del Multímetro .................................................................... 47
Introducción de la Unidad Didáctica III .......................................................................................... 47
Objetivo de la Unidad Didáctica III ................................................................................................ 47
Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica III ............................................................................. 47
3.1 El Multímetro Digital ............................................................................................................. 48
3.1.1 Medición de Resistencias .............................................................................................. 48
3.1.2 Medición de Voltajes ..................................................................................................... 48
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3.1.3 Medición de Corrientes ................................................................................................. 49
3.2 Leyes de Kirchhoff ............................................................................................................... 49
3.2.1 Primera ley de Kirchhoff o Ley de Nodos ..................................................................... 49
3.2.2 Segunda ley de Kirchhoff o Ley de Mallas ................................................................... 51
Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica III:................................................................. 52
Actividad de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica III: ................................................................. 52
Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica III .............................................................. 52
Unidad didáctica IV ........................................................................................................................ 53
Título de la Unidad Didáctica IV: ................................................................................................... 53
Semiconductores ........................................................................................................................... 53
Introducción de la Unidad Didáctica IV ......................................................................................... 53
Objetivo de la Unidad Didáctica IV................................................................................................ 53
4.1 Receptores Activos .............................................................................................................. 55
4.1.1 Diodos ........................................................................................................................... 55
4.2 Tipos de diodos.................................................................................................................... 56
4.2.1 Diodo Universal ............................................................................................................. 56
4.2.2 Diodo LED ..................................................................................................................... 56
4.2.3 Fotodiodos..................................................................................................................... 56
4.3 Transistores ......................................................................................................................... 56
4.4 Practica Led Intermitente ..................................................................................................... 57
4.5 Practica Circuito Flip Flop .................................................................................................... 57
Introducción al Arduino .................................................................................................................. 58
Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica IV: ................................................................ 62
Actividad de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica IV:................................................................. 62
Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica IV .............................................................. 62
PLAN CALENDARIO DE ASIGNATURA ........................................ ¡Error! Marcador no definido.
Ing. Diego Lliguichuzhca
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PRESENTACIÓN
La electrónica avanza cada día y el profesional debe estar familiarizado con los
términos, componentes y diseños que se pueden encontrar en un diario vivir. Con esta
guía didáctica se pretende dar a conocer una pequeña parte del mundo electrónico, en
el cual el estudiante pueda reconocer y desarrollar cualquier tipo de circuito que se le
pueda presentar.
Finalizando la década de los cuarenta, la electrónica no era considerada más que una
rama secundaria de la electricidad en la que algunos trabajaban tratando de reducir el
volumen y aumentar las prestaciones de los elementos eléctricos tradicionales. Tanto
en electrónica como en electricidad el movimiento de los electrones es el motivo
fundamental del funcionamiento de los circuitos, la diferencia en electrónica es que
utiliza elementos activos tales como elementos semiconductores, circuitos integrados,
etc. Y los elementos utilizados en electricidad son denominados elementos pasivos,
tales como resistencias, condensadores, bobinas, etc.
Hoy en día la electrónica es un campo en continua evolución, tiene una alta importancia
en la actualidad ya que es la herramienta perfecta para obtener, manejar y utilizar
información, resolviendo una infinidad de problemas y necesidades con múltiples
aplicaciones en la industria, telecomunicaciones, medicina, informática y en general
para todas las necesidades imaginables.
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INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO
ISMAEL PÉREZ PAZMIÑO
SYLLABUS DE LA ASIGNATURA
I. DATOS INFORMATIVOS
NOMBRE DE LA CARRERA: Tecnología Superior en Redes y Telecomunicaciones
ESTADO DE LA CARRERA: Vigente _X_ No vigente solo para registro de
títulos__
NIVEL: Tecnológico
TIPO DE CARRERA: Tradicional
NOMBRE DE LA SIGNATURA: Electrónica Básica
CÓD. ASIGNATURA: RT-S2-ELBA
PRE – REQUISITO: Electricidad y Magnetismo
CO – REQUISITO: Ninguno
# CRÉDITOS:
TOTAL HORAS: 108
Componente docencia: 72
Componente de prácticas de aprendizaje: 36
Componente de aprendizaje autónomo: 40
SEMESTRE: Segundo PARALELOS: “A”
PERIODO ACADÉMICO: Noviembre 2019 - Abril 2020
MODALIDAD: Presencial
DOCENTE RESPONSABLE: Ing. Diego Lliguichuzhca
II. FUNDAMENTACIÓN
A nivel mundial los avances tecnológicos en todo ámbito son cada día mayores, en
sentido amplio se puede decir que las telecomunicaciones son los medios utilizados
para transmitir, emitir o recibir datos. Entre los medios utilizados para las redes de
telecomunicaciones, es decir la parte de hardware, tenemos dispositivos en su mayoría
de naturaleza electrónica por esta razón es que el estudio de electrónica dentro de la
carrera de Redes y Telecomunicaciones se vuelve indispensable para la formación
básica del futuro profesional, brindando bases con conocimientos claros y precisos
sobre electrónica aplicada, que serán claves para su desenvolvimiento en el ámbito
laboral.
Ing. Diego Lliguichuzhca
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El reto ante la evolución de las telecomunicaciones en cuanto al cambio tecnológico, el
control y manipulación de artefactos electrónicos dentro de las redes de
telecomunicaciones y las exigencias actuales de la Educación Superior han provocado
que el estudio de la Electrónica Básica en el Ecuador, cambie su estructura de
enseñanza, por lo que el perfil profesional de la carrera Tecnología en Redes y
telecomunicaciones debe estar fundamentado en la comprensión del funcionamiento de
los dispositivos eléctricos y electrónicos, además contar con los conocimientos
necesarios para el análisis, diseño, simulación y experimentación con los circuitos a
utilizar en las telecomunicaciones, optimizando tiempo en la ejecución de procesos
organizados.
La asignatura de electrónica básica se alinea al Plan Nacional de Desarrollo 2017-2021
ya que se tiene como objetivo mejorar la eficiencia en la gestión pública, que respalda,
a su vez, en la transparencia de la misma, se impulsó la simplificación de trámites, así
como la reducción de los costos para la ciudadanía, en miras de mejorar el servicio
público. Sin embargo, está pendiente la modernización y automatización de
herramientas de gobierno electrónico; la ampliación del modelo de gestión por
resultados y la ampliación del proceso de simplificación de trámites para gobiernos
autónomos descentralizados.
En la provincia de El Oro los institutos tecnológicos dentro de la asignatura antes
mencionada necesitan obtener el conocimiento necesario para mejorar el ciclo de vida o
la extensión de vida útil de los componentes eléctricos y electrónicos.
El objeto de estudio de la asignatura reside en el estudio de circuitos eléctricos y
electrónicos que permita la destreza para analizar, diseñar, simular y experimentar con
circuitos electrónicos que se usan normalmente en las redes de telecomunicaciones, y
se dinamiza por el siguiente objetivo:
Diseñar circuitos de corriente continua mediante la selección de los componentes
adecuados para la construcción de placas o circuitos electrónicos con responsabilidad y
creatividad.
III. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Definir los conceptos básicos de electricidad y electrónica, mediante el estudio
relacionado a la teoría de circuitos eléctricos, circuitos electrónicos, y la relación
que existe entre corriente, voltaje y resistencia; para lograr un dominio de
conceptos y unidades de medida, incentivando de esta manera la
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responsabilidad en el uso de la terminología adecuada frente a las diferentes
situaciones que se presenten en la vida cotidiana.
• Describir el funcionamiento de los componentes pasivos dentro de un circuito,
mediante la aplicación de criterios propios adquiridos, para la correcta utilización
en el diseño de circuitos electrónicos, demostrando criticidad en la
implementación de circuitos con elementos pasivos.
• Resolver ejercicios teóricos y prácticos sobre las leyes de Kirchhoff, tomando en
consideración que cada parámetro debe tener su respectiva unidad de medida,
mediante la aplicación de sus teoremas en ejemplos de circuitos, para verificar el
cumplimiento de dichas leyes, demostrando cooperación y compañerismo con el
uso de instrumentos de medida.
• Clasificar los tipos de diodos y transistores que podrían hallarse en circuitos
eléctricos y electrónicos, mediante la utilización de conceptos relacionados a las
formas, numeración y medición de estos componentes electrónicos, para la
correcta utilización al momento de su aplicación en circuitos demostrando
actitudes que estimulen la investigación.
IV. CONTENIDOS
Sistema General de conocimientos
Unidad I: Conceptos básicos de Electricidad y electrónica
Unidad II: Componentes Pasivos
Unidad III: Leyes de Kirchhoff y funcionamiento del Multímetro
Unidad IV: Semiconductores
Sistema General de Habilidades
Unidad I: Comprender los conceptos básicos de electricidad.
Unidad II: Describir el funcionamiento de los componentes pasivos básicos.
Unidad III: Resolver ejercicios teórico prácticos de circuitos eléctricos, medición
de voltajes, corriente y resistencias.
Unidad IV: Clasificar los tipos de semiconductores que pueden hallarse en
circuitos electrónicos.
Sistema General de Valores
Unidad I: Confianza al definir los conceptos sobre electricidad
Unidad II: Criticidad y creatividad al elegir los elementos pasivos en un circuito.
Unidad III: Cooperación y compañerismo con el uso de instrumentos de medida.
Ing. Diego Lliguichuzhca
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Unidad IV: Actitudes que estimulen la investigación, innovación científica y
tecnológica.
V. PLAN TEMÁTICO
DESARROLLO DEL PROCESO CON TIEMPO EN
HORAS
TEMAS DE LA ASIGNATURA C CP S CE T L E TH
P
TI TH
A
Conceptos básicos de
Electricidad y electrónica
15 4 - - 1 - 1 21 12 33
Componentes Pasivos 15 15 - - 1 - 1 32 8 40
Leyes de Kirchhoff y
funcionamiento del multímetro
16 6 - - 1 - 3 26 12 38
Semiconductores 12 14 - - 0 - 1 27 8 35
EXAMEN FINAL 2 2 - 2
Total de horas 58 39 - - 3 - 8 108 40 148
Leyenda:
C – Conferencias.
S – Seminarios.
CP – Clases prácticas.
CE – Clase encuentro.
T – Taller.
L – Laboratorio.
E - Evaluación.
THP – Total de horas presenciales.
TI – Trabajo independiente.
THA – Total de horas de la asignatura.
VI. SISTEMA DE CONTENIDOS POR UNIDADES DIDÁCTICAS
Unidad I: Conceptos básicos de electricidad y electrónica
Objetivo: Definir los conceptos básicos de electricidad y electrónica, mediante el estudio
relacionado a la teoría de circuitos eléctricos, circuitos electrónicos, y la relación que
existe entre corriente, voltaje y resistencia; para lograr un dominio de conceptos y
unidades de medida, incentivando de esta manera la confianza al estudiante cuando
defina los diferentes conceptos sobre electricidad.
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Sistema de
conocimientos
Sistema de habilidades Sistema de
Valores
Diferencias entre electricidad
y electrónica
Definiciones de términos
básicos y unidades de
medida. Ley de Ohm
Elementos de los circuitos
eléctricos y electrónicos,
simbología básica.
Elementos en serie y
paralelo
Práctica de aplicación con
resistores.
Diferenciar la electricidad y la
electrónica.
Definir los términos básicos
usados en electricidad y
electrónica.
Identificar los elementos básicos
usados en electricidad y
representar gráficamente su
simbología.
Conectar elementos en serie y
paralelo.
Comprobar diversos tipos de
conexiones de resistores.
Confianza al
definir los
conceptos sobre
electricidad.
Unidad II: Componentes Pasivos
Objetivo: Describir el funcionamiento de los componentes pasivos dentro de un circuito,
mediante la aplicación de criterios propios adquiridos, para la correcta utilización en el
diseño de circuitos electrónicos, demostrando criticidad en la implementación de
circuitos con elementos pasivos.
Sistema de
conocimientos
Sistema de habilidades Sistema de Valores
Resistencias.
Código de Colores.
Acoplamientos serie,
paralelo y mixto.
Identificar y definir las
resistencias dentro de una placa
electrónica.
Clasificar las resistencias por su
valor nominal en ohmios.
Diseñar circuitos serie y paralelo
con resistencias
Identificar y definir los diferentes
Criticidad y
creatividad en la
implementación de
elementos pasivos
para circuitos.
Ing. Diego Lliguichuzhca
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Sistema de
conocimientos
Sistema de habilidades Sistema de Valores
Condensadores
Prueba de
Condensadores.
Bobinas.
Pruebas y acoplamientos
de bobinas.
Manejo del cautín
eléctrico y el extractor de
soldadura.
tipos de condensadores dentro de
una placa electrónica.
Ensamblar circuitos de carga y
descarga de un condensador.
Definir el concepto general de
bobina e identificar los usos que
se le da.
Simular el funcionamiento de una
bobina en un motor a escala.
Realizar puntos de suelda
efectivos utilizando el cautín.
Unidad III: Leyes de Kirchhoff y funcionamiento del Multímetro
Objetivo: Resolver ejercicios teóricos y prácticos sobre las leyes de Kirchhoff, tomando
en consideración que cada parámetro debe tener su respectiva unidad de medida,
mediante la aplicación de sus teoremas en ejemplos de circuitos, para verificar el
cumplimiento de dichas leyes, demostrando cooperación y compañerismo con el uso de
instrumentos de medida.
Sistema de
conocimientos
Sistema de habilidades
Sistema de
Valores
Multímetro digital
Ley de Nodos de
Kirchhoff.
Ley de Mallas de
Kirchhoff.
Realizar mediciones de voltaje, ohmios,
corrientes, con el multímetro digital en
circuitos DC. Comprobar la continuidad en
los circuitos eléctricos que se desarrollen.
Resolver ejercicios aplicando la ley de
Nodos o Corrientes de Kirchhoff.
Resolver ejercicios aplicando la ley de
Mallas o Voltajes de Kirchhoff.
Cooperación y
compañerismo con
el uso de los
instrumentos de
medida.
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Unidad IV: Semiconductores
Objetivo: Clasificar los tipos de diodos y transistores que podrían hallarse en circuitos
eléctricos y electrónicos, mediante la utilización de conceptos relacionados a las formas,
numeración y medición de estos componentes electrónicos, para la correcta utilización
al momento de su aplicación en circuitos demostrando actitudes que estimulen la
investigación.
Sistema de
conocimientos
Sistema de habilidades Sistema de Valores
El Diodo Semiconductor.
.
Prueba de Diodos.
El Transistor.
Tipos de transistores y
prueba.
Placa Arduino
Definir el concepto de un
diodo semiconductor y sus
tipos.
Comprobar el
funcionamiento de un
diodo utilizando un
multímetro.
Identificar los transistores
dentro de una placa
electrónica.
Diferenciar si un transistor
es NPN o PNP utilizando
un multímetro.
Programar y controlar de
circuitos electrónicos
desde el computador o
dispositivo inteligente
Cualidades de
investigación e
innovación en la
materia.
VII. ORIENTACIONES METODOLÓGICAS Y DE ORGANIZACIÓN DE LA
ASIGNATURA.
Las clases se desarrollarán en cuatro unidades, tomando en cuenta el siguiente
proceso:
• Controles de lectura: Se indica la temática a trabajarse al estudiante, el miso que
tiene que revisar el sustento teórico para compartir en la sala de clase.
Ing. Diego Lliguichuzhca
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• Resúmenes de clase: El estudiante en cada clase tomará apuntes de las partes
esenciales, las mismas que serán validadas la clase siguiente mediante
preguntas simples por participación voluntaria.
• Actividades extra clase: Consisten en resolución de sistemas de ejercicios o
problemas propuestos por cada temática.
• Talleres o actividades intra clase: Se entregará un material de apoyo teórico el
mismo que se lo debe de resolver con el direccionamiento del docente,
respetando los niveles de asimilación: Familiarización, Reproducción, Producción
y Creación.
• Participación activa en la pizarra: Esta se desarrollará de acuerdo a la temática,
por participación voluntaria o elección al azar, para la validación de procesos y
algoritmos de resolución.
• Trabajos de investigación: Consiste en procesos de carácter investigativo en el
cual el estudiante pone de manifiesto su creatividad al proponer organizadores
gráficos, con ejemplos y caracterizaciones del sustento teórico de la temática
consultada.
• Trabajos colaborativos: Se formarán grupos de trabajo para la solución de
problemas propuestos usando a mediación tecnológica para la consecución de
los informes.
• Portafolio: Será revisado por evaluaciones tomadas a los estudiantes (parciales,
finales y supletorias) y servirá como material de apoyo teórico, en el mismo se
acumulará todos los trabajos desarrollados dentro y fuera de clase.
• Correos electrónicos: Se pedirá según lo amerite la temática, él envió de trabajos
vía correo electrónico a [email protected] en las fechas establecidas para la
verificación de resultados de los proyectos integradores.
Los métodos utilizados son:
Método Científico: Cumple procesos sistémicos y sistemáticos desde la observación en
el tratamiento del fenómeno, validación de las hipótesis y verificación desde la praxis en
relación a las variables estudiadas.
Método Reproductivo: Con la referencia base se propone la reproducción situaciones
problémicas con algoritmos de resolución sencillos, se da las ayudas respectivas por
niveles de asimilación.
Método Explicativo y Método Ilustrativo: El alumno se apropia de conocimientos
elaborados y los reproduce mediante modos de actuación. El docente explica y dirige la
clase mientras el estudiante atiende y asimila los conocimientos. El estudiante ilustra a
través de ejemplos la temática inferida.
Método de Exposición Problemática: Es un método intermedio, pues supone la
asimilación de la información elaborada y de elementos de la actividad creadora. Se
establecen grupos de trabajo, facilita cierta información y permite al estudiante que
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contribuya con su creatividad, ejemplifica los algoritmos de resolución de problema y se
colabora con el estandarte para la creación de su propio ejercicio.
Método Productivo: El que permite luego de reproducir situaciones con algoritmos
sencillos producir sus algoritmos de resolución frente a problemáticas en las que no se
den por completo las directrices para su desarrollo y que ponen de manifiesto
algoritmos a la par de los explicados con sus aportes personales y muy particulares.
Método Heurístico o de Búsqueda parcial de Método Investigativo. - Permite al
estudiante alcanzar conocimientos nuevos, como resultado de la actividad creadora. El
docente estimula a la investigación, y con dicha información realiza talleres de
producción textual y estimula al mismo a crear sus propios ejercicios.
Las Técnicas de Enseñanza se detallan a continuación:
Del interrogatorio: En el uso de preguntas y respuestas para obtener información y
puntos de vista de aplicación de lo aprendido, mediante esta técnica se pretende
despertar y conservar el interés, se exploran experiencias, capacidad, criterio de los
estudiantes y comunicación de ellos.
De la discusión dirigida: Realizar un análisis, una confrontación, una clasificación de
hechos, situaciones, experiencias, problemas, con presencia de docente. Se centra en
la discusión, en el cual se obtienen conclusiones positivas o valederas.
Operatoria: Consiste en realizar actividades de operaciones que permitan el
razonamiento y la comprensión facilitando el aprendizaje
De la resolución de problemas: Permite solucionar problemas matemáticos mediante un
orden lógico, secuencial, práctico y de razonamiento.
Lluvia de ideas: El grupo actúa en un plano de confianza, libertad e informalidad y sea
capaz de pensar en alta voz, sobre un problema, tema determinado y en un tiempo
señalado.
Diálogos simultáneos: Lograr la participación de un gran grupo, dividido en parejas,
respecto a un tema de estudio, trabajo, tarea o actividad.
Conversatorio Heurístico: Busca la participación de los estudiantes desde sus
perspectivas, lo que conocen o pueden conocer a través de un proceso de investigación
en el sitio. Provoca reflexiones socio cognitivas en función del contexto de la
problemática abordada.
Habrá tres documentos pedagógicos básicos que permiten evidenciar los resultados de
las actividades del trabajo autónomo y de grupos, desarrollados a partir del sílabo de la
asignatura.
• Carpeta con trabajos extra-clase e intra-clase, grupales (hasta 3 a 5 alumnos).
Desarrollo de ejercicios aplicados a la teoría.
• Carpeta de trabajos autónomos. En especial consultas sobre temas especiales y
que hayan sido sustentados demostrando su dominio.
Ing. Diego Lliguichuzhca
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• Registro de avance académico. Revisión de trabajos extra-clase, trabajos
autónomos, lecciones orales en el aula, pruebas escritas y exámenes escritos.
Evidencia el cumplimiento y la calidad del trabajo.
VIII. RECURSOS DIDÁCTICOS
Básicos: marcadores, borrador, pizarra de tiza líquida.
Audiovisuales: Computador, proyector, celulares inteligentes, tabletas, laptops y
laboratorio de computación.
Técnicos: Materiales de apoyo complementarios, Sistemas de ejercicios de
aplicación práctica, Documentos de apoyo, texto básico, guías de observación.
IX. SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA
El sistema de evaluación será sistemático y participativo, con el objetivo de adquirir las
habilidades y destrezas cognitivas e investigativas que garanticen la calidad e
integridad de la formación profesional.
Para la respectiva evaluación se valorará la gestión de aprendizaje propuestos por el
docente, la gestión de la práctica y experimentación de los estudiantes, y la gestión de
aprendizaje que los estudiantes propondrán mediante la investigación.
Se tomó como referencia el Reglamento del Sistema Interno de Evaluación Estudiantil
para proceder a evaluar la asignatura, de esta manera se toma como criterio de
evaluación la valoración de conocimientos adquiridos y destrezas evidenciadas dentro
del aula de clases.
Cada alumno deberá demostrar lo aprendido en cada una de las unidades académicas,
y de esta manera esté apto para desenvolvimiento profesional.
Por ello desde el primer día de clases, se presentará las unidades didácticas y los
criterios de evaluación del proyecto final. Se determina el objeto de estudio, que en este
caso es la electrónica aplicada y todos los puntos que esta conlleva para su aprobación.
El proyecto integrador está basado en el diseño de una red, para lo cual la asignatura
de electrónica básica identificara los parámetros como normas de seguridad eléctrica y
funcionamiento del circuito electrónico o de red de datos.
Se explica a los estudiantes que el semestre se compone de dos parciales con una
duración de diez semanas de clases cada una, en cada parcial se evaluará sobre cinco
puntos las actividades diarias de las clases, trabajos autónomos, trabajos de
investigación, actuaciones en clases y talleres; sobre dos puntos un examen de parcial
que se tomará en la semana diez y semana veinte. De esta manera cada parcial tendrá
una nota total de siete puntos como máximo. El examen final compone un proyecto
integrador de asignaturas en donde se expondrá un proyecto que tiene una valoración
de tres puntos. Por consiguiente, el alumno podrá obtener una nota total de diez puntos.
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Una vez que el estudiante exponga su proyecto integrador y defienda las preguntas
propuestas por el tribunal, será notificado en ese momento la nota obtenida y se
procederá a la respectiva firma de constancia.
Dentro de las equivalencias de notas se clasifican de la siguiente manera:
- 10,00 a 9,50: excelente
- 9,49 a 8,50: muy bueno
- 8,49 a 8,00: bueno
- 7,99 a 7,00: aprobado
- 6,99 a menos: reprobado
Los estudiantes deberán alcanzar un puntaje mínimo de 7,00 puntos para aprobar la
asignatura, siendo de carácter obligatorio la presentación del proyecto integrador.
Si el estudiante no alcance los 7,00 puntos necesarios para aprobar la asignatura,
deberá presentarse a un examen supletorio en la cual será evaluado sobre diez puntos
y equivaldrá el 60% de su nota final, el 40% restante corresponde a la nota obtenida en
acta final ordinaria de calificaciones.
Aquellos estudiantes que no podrán presentarse al examen de recuperación son
quienes estén cursando la asignatura por tercera ocasión, y aquellos que no hayan
alcanzado la nota mínima de 2,50/4 en la nota final, o aquellos que hubiesen reprobado
por faltas del 25% o más en la asignatura impartida. Los parámetros específicos de
evaluación del presente proyecto o actividad de vinculación de la asignatura son los
siguientes:
- Funcionamiento del circuito electrónico 0,50 puntos
- Normas de Seguridad Eléctrica 0,50 puntos
- Generalidades Eléctricas 0,50 puntos
- Uso adecuado de la terminología 0,50 puntos
El parámetro general de evaluación del presente proyecto o actividad de vinculación de
la asignatura es el siguiente:
- Dominio del contenido 1 punto
TOTAL 3,00
La nota obtenida en la asignatura sobre el proyecto o actividad de vinculación será la
suma de los parámetros antes mencionados y se sumará directamente al promedio
antes obtenido sobre 7 puntos, obteniendo de esa manera una calificación total sobre
10 puntos.
El estudiante no conforme con la nota del proyecto integrador podrá solicitar mediante
oficio una recalificación y obtendrá respuesta del mismo en un plazo no mayor a tres
días hábiles.
Ing. Diego Lliguichuzhca
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El docente tendrá un plazo de 48 horas para socializar las calificaciones obtenidas
luego se asentará en las actas finales y se procederá a recoger la firma de los
estudiantes.
Los proyectos presentados serán sometidos a mejoras o corrección si el caso lo amerita
con la finalidad de ser presentadas en la feria de proyectos científicos que el Instituto
Superior Tecnológico Ismael Pérez Pazmiño lanzará cada año.
X. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Y COMPLEMENTARIA
ARANDA. (2014). Electronica. Buenos Aires: Ed. Ciudad Autonoma de Buenos Aires.
BOYLESTAD, NASHELSKY. (2009). Teoria de circuitos. Prentice-Hall.
LLIGUICHUZHCA, D. (2018). Guia didactica de Electronica Basica. Machala.
ZETINA, I. A. (2004). Electronica Basica. Mexico: Limusa S.A Grupo Noriega Editores.
Machala, 29 de Octubre del 2019
Elaborado por: Revisado por: Aprobado por:
Ing. Diego Lliguichuzhca
Docente
Ing. José Arce Apolo
Coordinador de carrera de
Redes y
Telecomunicaciones
Dra. María Isabel Jaramillo
Vicerrectora
Fecha: 29 de Octubre de 2019 Fecha: 29 de Octubre de 2019 Fecha:
Ing. Diego Lliguichuzhca
DOCENTE
Electrónica Básica
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19
ORIENTACIONES PARA EL USO DE LA GUÍA DE ESTUDIOS
Antes de empezar con nuestro estudio, debes tomar en cuenta lo siguiente:
1. Todos los contenidos que se desarrollen en la asignatura contribuyen a tu
desarrollo profesional, ética investigativa y aplicación en la sociedad.
2. El trabajo final de la asignatura será con la aplicación de la metodología de
investigación científica.
3. En todo el proceso educativo debes cultivar el valor de la constancia porque no
sirve de nada tener una excelente planificación y un horario, si no eres
persistente.
4. Para aprender esta asignatura no memorices los conceptos, relaciónalos con la
realidad y tu contexto, así aplicaras los temas significativos en tu vida personal y
profesional.
5. Debes leer el texto básico y la bibliografía que está en el syllabus sugerida por el
docente, para aprender los temas objeto de estudio.
6. En cada tema debes realizar ejercicios, para ello debes leer el texto indicado
para después desarrollar individual o grupalmente las actividades.
7. A continuación, te detallo las imágenes relacionadas a cada una de las
actividades:
Imagen
Significado
Sugerencia
Talleres
Reflexión
Ing. Diego Lliguichuzhca
20
Tareas
Apunte clave
Foro
Resumen
Evaluación
8. Animo, te damos la bienvenida a este nuevo periodo académico.
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21
DESARROLLO DE ACTIVIDADES
Unidad Didáctica I
Título de la Unidad Didáctica I:
CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA
Introducción de la Unidad Didáctica I: Esta unidad presenta el estudio teórico de los
principales conceptos de electricidad y electrónica, dentro de esto podemos ver una de
las principales leyes de la electricidad como lo es la ley de Ohm, sus conceptos y
aplicación. Asimismo, se estudiará los tipos de conexiones y los elementos básicos de
un circuito.
Objetivo de la Unidad Didáctica I: Definir los conceptos básicos de electricidad y
electrónica, mediante el estudio relacionado a la teoría de circuitos eléctricos, circuitos
electrónicos, y la relación que existe entre corriente, voltaje y resistencia; para lograr un
dominio de conceptos y unidades de medida, incentivando de esta manera la confianza
al estudiante cuando defina los diferentes conceptos sobre electricidad.
Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica I:
Ing. Diego Lliguichuzhca
22
Conceptos Básicos de Electricidad y
Electrónica
Electricidad y Electrónica
Definiciones de términos básicos.
Ley de Ohm
Partes de un Circuito Eléctrico Básico
Simbología Básica para Electrónica
Elementos Activos
Elementos Pasivos
Corriente
Voltaje
Resistencia
Ejercicios Aplicando la Ley de Ohm
Identificar los elementos en circuitos
reales
Identificar las partes de un circuito por su
simbología
Electrónica Básica
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23
1.1 Diferencias entre Electricidad y Electrónica
Son varias las diferencias que se pueden mencionar entre electricidad y electrónica,
principalmente la diferencia entre circuitos eléctricos y circuitos electrónicos radica en el
flujo de la corriente, a diferencia de los circuitos eléctricos en los circuitos electrónicos
se controla el flujo de corriente eléctrica, mediante otra señal eléctrica. Por ejemplo, los
transistores son capaces de controlar el flujo de electrones a través de un material
semiconductor, por medio de corriente o voltaje.
Con un circuito eléctrico no es posible enviar información, con un circuito electrónico es
posible obtener manejar y utilizar información.
La electricidad está asociada al uso de elementos pasivos como: resistencias
condensadores, bobinas, inductores. La electrónica está asociada al uso de elementos
activos como: transistores, amplificadores, triacs; para que un circuito se pueda llamar
electrónico debe tener al menos un elemento activo.
1.1.1 Elementos Activos
Son los componentes capaces de tener control en el flujo de electrones.
1.1.2 Elementos Pasivos
Son los elementos o componentes de los circuitos que disipan o almacenan la energía
eléctrica o magnética.
TRANSISTOR
ES
DIODO
S
CIRCUITOS
INTEGRADOS
PILAS
Resistencia
Pulsador
Condensador
Altavoz
Cable
Fusible
Bobinas
Interruptor
Transductor
Transformador
Visualizador
Ing. Diego Lliguichuzhca
24
1.2 Definición de términos Básicos
1.2.1 Electrónica. - Es la rama de la física que se ocupa del estudio de los circuitos y
de sus componentes que permiten modificar la corriente eléctrica y que aplica la
electricidad al tratamiento de la información.
1.2.2 Corriente Eléctrica. - La corriente eléctrica es el movimiento de cargas eléctricas
a través de un conductor dentro de un circuito eléctrico cerrado y su unidad de medida
es el Amperio. La corriente eléctrica puede ser continua o alterna. Corriente continua,
es el flujo de corriente eléctrica se da en un solo sentido y se designa con las siglas DC
(Direct Current). La corriente alterna El flujo eléctrico se da en dos sentidos y se
designa con las siglas AC (Alternating Current).
1.2.3 Voltaje, diferencia de potencial o Tensión. - Es el trabajo que hay que realizar
para transportar una carga entre dos puntos, y su unidad de medida es el Voltio.
1.2.4 Resistencia. - Es la oposición que presenta un cuerpo al paso de corriente y su
unidad de medida es el Ohmio.
Todas las magnitudes básicas antes mencionadas, tienen una relación fundamenta,
más conocida como la ley de Ohm.
Electrónica Básica
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25
1.3 La ley de Ohm
En la ley de Ohm existe una relación fundamental entre las magnitudes básicas de
todos los circuitos, y es:
Es decir, la intensidad que recorre un circuito es directamente proporcional a la tensión
de la fuente de alimentación e inversamente proporcional a la resistencia en dicho
circuito, esta relación se conoce como la ley de Ohm.
Ejemplos aplicando la ley de Ohm:
Calcular la intensidad de la corriente que tiene una resistencia de y que está
alimentada por una batería de 30V.
Calcular el voltaje entre dos puntos de un circuito por el que pasa una corriente de 4A y
presenta una resistencia de 10 .
Calcular la resistencia en un circuito de corriente de 5A y tiene una diferencia de
potencial 11v.
Ing. Diego Lliguichuzhca
26
Triangulo para facilitar la aplicación de la ley de Ohm.
1.4 Partes de un Circuito Eléctrico Básico
Fuente o generador. - Proporciona la corriente
eléctrica.
Conductores. - Permite que la corriente eléctrica
vaya de un elemento a otro del circuito.
Elementos de mando o control. - Permite abrir o
cerrar a voluntad el paso de la corriente eléctrica.
Receptores. - Son los elementos que transforman
la energía eléctrica en otro tipo de energía
1.5 Simbología básica para electrónica
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27
Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica I:
Actividad de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica I:
Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica I:
• Investigar la utilidad de la electrónica en la carrera de Redes y
Telecomunicaciones y realizar un informe detallado sobre los aportes de la
electrónica y la electricidad para las telecomunicaciones.
Recuerden que es importante identificar, las principales unidades de medida y su significado. Intensidad o Corriente = Se mide en Amperios [A] Voltaje o Tensión = Se mide en Voltios [V] Resistencia = Se mide en Ohmios [Ω]
Resolver ejercicios propuestos enviado a la plataforma AMAUTA, aplicando la ley de Ohm e identificar las partes de un circuito eléctrico básico.
Se realizará foros constantemente para despejar dudas sobre los temas revisados mediante la plataforma AMAUTA.
Cada fin de unidad se evaluará los conocimientos adquiridos, tener en cuenta la parte teórica como la práctica.
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28
Unidad Didáctica II
Título de la Unidad Didáctica II:
COMPONENTES PASIVOS
Introducción de la Unidad Didáctica II: Son los elementos o componentes de los
circuitos que disipan o almacenan la energía eléctrica o magnética y constituyen por
ello los receptores o cargas de un circuito. Estos elementos son modelos matemáticos
lineales e ideales de los elementos físicos del circuito que, individualmente, pueden
presentar las siguientes propiedades:
Disipación de energía eléctrica (R: Resistencias)
Almacenamiento de energía en campos magnéticos (L: Inductancias)
Almacenamiento de energía en campos eléctricos (C: Capacitores)
Objetivo de la Unidad Didáctica II: Describir el funcionamiento de los componentes
pasivos dentro de un circuito, mediante la aplicación de criterios propios adquiridos,
para la correcta utilización en el diseño de circuitos electrónicos, demostrando criticidad
en la implementación de circuitos con elementos pasivos.
Organizador Grafico de la Unidad Didáctica II:
RESISTORES INDUCTORES CAPACITORES
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29
Componentes Pasivos
Tipos de resistencias y
Código de colores
Clasificación de los
circuitos
Manejo del Cautín y tipos de
condensadores
Conexiones de condensadores
Resistencias Fijas
Resistencias Variables
Circuito Serie
Circuito Paralelo
Circuito Mixto
Condensadores Fijos
Resistencias Dependientes
Condensadores
Variables
Conexiones en serie
Conexiones en paralelo
Ing. Diego Lliguichuzhca
30
2. Resistencias
2.1 Resistencias y tipos de Resistencias
Las resistencias son elementos que dificultan el paso de la corriente, a su vez permiten
distribuir adecuadamente las tensiones e intensidades por el circuito, así como disipar
la energía eléctrica en forma de energía térmica.
Debemos recordar que existen diferentes tipos de resistencias las cuales podemos
acoplar a nuestros circuitos según la necesidad que se nos presente, todas las
resistencias se miden en Ohmios (Ω) y tienen un rango de tolerancia.
Según el valor de la resistencia, se puede clasificar en tres tipos:
• Resistencias Fijas
• Resistencias Variables
• Resistencias Dependientes
2.1.1 Resistencias Fijas
Se caracterizan por tener un único valor de resistencia y no lo podemos modificar.
2.1.2 Resistencias Variables
Son las que presentan un valor óhmico que podemos variar entre 0 Ω y un valor
máximo. Para variar el valor de la resistencia es necesario girar un eje o desplazar un
cursor.
2.1.3 Resistencias Dependientes
Son las que varían su valor óhmico en función de la estimulación que reciben de un
factor externo como por ejemplo luz o calor.
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31
2.2 Clasificación de las resistencias fijas por su código de colores.
Para identificar el valor en ohmios (Ω) de una resistencia se emplea un código de cuatro
franjas de colores. Las tres primeras indican el valor nominal de la resistencia (valor
teórico esperado al acabar el proceso de fabricación), y la cuarta franja proporciona el
valor de la tolerancia. La tolerancia se define como la desviación máxima, expresada en
tanto por ciento, sobre el valor que indican las tres primeras franjas.
Ejemplo:
Ing. Diego Lliguichuzhca
32
2.3 Estructura de un protoboard
El protoboard es una herramienta indispensable para aquellos que empiezan a
experimentar con circuitos electrónicos, permite armar de una forma fácil y rápida
cualquier tipo de circuitos, existen de diferentes tamaños y precios.
Como se puede apreciar consta de varios agujeros que nos permitirá insertar los
elementos electrónicos en él.
Sus conexiones internas son las que permiten que se pueda armar cualquier circuito, a
continuación, en las siguientes imágenes se puede observar sus conexiones internas:
Recuerden que la banda más separada de las demás es la tolerancia, en nuestro caso específico trabajaremos únicamente con resistencias de 4 bandas y con una tolerancia del 10% o 5 %.
Identificar los valores óhmicos de las resistencias fijas propuestas en la plataforma AMAUTA, mediante los colores que tenga incluido el valor de su tolerancia.
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33
El protoboard está lleno de orificios metalizados -con contactos de presión- en los
cuales se insertan las componentes del circuito a ensamblar. La siguiente figura
muestra la forma básica de un protoboard, estando los protoboards más grandes
compuestas de varias de estos.
La tableta experimental está dividida en cuatro secciones, y cada una de estas se
encuentran separadas por un material aislante. Los puntos de cada sección están
conectados entre sí tal como lo muestra la figura:
2.4 Clasificación de los Circuitos según sus características
Los circuitos se pueden clasificar según sus características en: circuito serie, circuito
paralelo, circuito mixto.
Las secciones uno y cuatro están formadas por dos líneas o nodos. Estas son normalmente utilizadas para conectar la alimentación del circuito, y así energizarlo. Por otro lado, en las secciones dos y tres se encuentran conectados cinco orificios verticalmente, formando pequeños nodos independientes unos de otros. Recuerde que la figura muestra cómo están conectados internamente los orificios, por lo que no es necesario rehacer estas conexiones.
Se realizará foros constantemente para despejar dudas sobre los temas revisados mediante la plataforma AMAUTA.
Identificar como está constituido internamente un protoboard para su facilidad en el manejo de las próximas clases.
Ing. Diego Lliguichuzhca
34
2.4.1 Circuito Serie
Es aquel en el que dos o más elementos se predisponen de manera que la salida de
uno es la entrada del siguiente. Cuando un dispositivo de los que se encuentran
conectados en serie falla, todos los demás se quedaran también sin energía eléctrica.
Características de los circuitos en Serie
RT= R1+ R2+ R3…… +Rn (La resistencia total será = a la suma de todas las
resistencias parciales.)
VT= V1+ V2+ V3…….+Vn (El voltaje total será = a la suma de todos los voltajes
parciales.)
IT= I1= I2= I3…………=In (La corriente total será = en todos los puntos del
circuito.)
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35
2.4.1.1 Conexión de Resistencias en serie dentro del Protoboard.
Para realizar la conexión de resistencias o cualquier elemento en el protoboard se debe
considerar su estructura, para de esa manera obtener el resultado esperado. A
continuación, se presenta la conexión de tres resistencias en serie.
Tanto la entrada como salida de
la resistencia se conectan en el
mismo punto, por la que una
conexión de este tipo se
considera errónea.
Es de gran importancia fijarnos en la siguiente imagen la cual nos permite apreciar la manera errónea de realizar una conexión en el protoboard.
Ing. Diego Lliguichuzhca
36
2.4.1.2 Práctica de un circuito en serie.
En la presente práctica se realizará la conexión de varios elementos de un circuito
eléctrico básico, y demostraremos una de las características principales de los circuitos
en serie, que es si uno de los elementos deja de funcionar; todo el circuito también
dejara de funcionar.
Elementos requeridos:
1 Batería de 9V
1 Interruptor
1 Resistencia de 330Ω
2 Diodos LEDs
Conductor
2.4.2 Circuito Paralelo
Esta conexión es la más utilizada por ser la más estable, ya que la tensión será la
misma en todos los puntos del circuito y la intensidad de corriente se divide para cada
uno de los receptores conectados. Para reconocer este tipo de conexión debemos
saber que tiene sus entradas conectadas a un mismo punto y sus salidas al otro mismo
punto.
Características de los circuitos en Paralelo
•
•
•
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37
2.4.2.1 Conexión de Resistencias en paralelo dentro del protoboard.
Al resolver los circuitos en paralelo evidenciamos que el valor óhmico de estas se
reduce cuando su conexión es paralelo. A continuación, se presenta la conexión de
resistencias en paralelo en el protoboard.
Al comparar los resultados de la IT intensidad total podemos evidenciar que
tienen valores aproximados, y esto se debe a que no se está trabajando con
todos los decimales al momento de realizar los cálculos, si deseamos que los
cálculos sean exactos, se debe trabajar con todos los decimales.
Se realizará foros constantemente para despejar dudas sobre los temas revisados mediante la plataforma AMAUTA.
Ing. Diego Lliguichuzhca
38
2.4.2.2 Practica con resistencias en paralelo
En la presente práctica se realizará la conexión de varios elementos de un circuito
eléctrico básico, y demostraremos una de las características principales de los circuitos
en paralelo, que es si uno de los elementos deja de funcionar; el resto del circuito
seguirá funcionando sin problema alguno.
Elementos Requeridos:
1 Batería de 9V
2 Resistencia de 330Ω
2 Diodos LEDs
Conductor
2.4.3 Circuito Mixto
Es una combinación de varios elementos conectados tanto en serie como en paralelo,
estos pueden conectarse de la manera que sea dentro del circuito, siempre y cuando se
utilicen los dos diferentes sistemas: serie y paralelo.
Características de los circuitos Mixtos
A la parte serie del circuito, se le aplica lo estudiado para los circuitos serie.
A la parte paralelo del circuito, se le aplica lo estudiado para los circuitos en paralelo.
Electrónica Básica
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39
Al comparar los resultados de la IT, VT podemos evidenciar que tienen valores
aproximados, y esto se debe a que no se está trabajando con todos los decimales al
momento de realizar los cálculos, si deseamos que los cálculos sean exactos, se debe
trabajar con todos los decimales.
Se realizará foros constantemente para despejar dudas sobre los temas revisados mediante la plataforma AMAUTA.
Ing. Diego Lliguichuzhca
40
2.4.3.1 Conexión mixta de Resistencias dentro del protoboard.
Para que este tipo de conexión sea considerado como mixta, necesariamente
tendremos conexiones serie y paralelo al mismo tiempo. A continuación, se presenta la
conexión mixta de resistencias en el protoboard.
2.4.3.2 Practica con circuito mixto
En la presente práctica se realizará la conexión de varios elementos de un circuito
eléctrico básico, y demostraremos una de las características principales de los circuitos
en serie y paralelo.
Elementos Requeridos:
1 Batería de 9V
1 Interruptor
3 Resistencia de 330Ω
4 Diodos LEDs
Conductor
Recuerden que los circuitos se pueden identificar por su forma de conexión: En serie sabemos que el final de un elemento es el inicio del siguiente elemento, y en paralelo los inicios de los elementos se conectan en un mismo punto y de igual manera los finales de dichos elementos.
Resolver los circuitos propuestos y demostrar las características de los circuitos serie y paralelo, los circuitos estarán subidos en la plataforma AMAUTA. Realizar comprobación.
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2.5 Manejo del Cautín
El cautín también denominado soldador manual o soldador de lápiz. Es utilizado para
soldar con estaño, es una herramienta de trabajo básica para cualquier experimentador
o practicante de electrónica. Los cautines eléctricos generan calor, al pasar la corriente
por la resistencia hace que la punta se caliente y alcance la temperatura indicada,
generalmente un alambre de níquel-cromo de alta resistencia devanado en forma de
bobina alrededor de un núcleo de cobre. El calor desarrollado en este último se trasmite
por conducción a la punta de la herramienta, hecha de acero inoxidable, y de esta a los
puntos de unión y a la soldadura blanda la cual se realiza a temperatura de unos 300°
C.
Normalmente, los cautines para uso electrónico se consiguen con potencias reducidas
como 25,40 o 60 W y se alimentan de la red pública de 120 o 220 VCA. Ya que
generalmente se trata de trabajos delicados, como para realizar nuevos montajes o
para hacer reparaciones, o con la unión de dos o más conductores con elementos del
equipo.
Ing. Diego Lliguichuzhca
42
2.6 Condensadores y tipos de condensadores
Los capacitores son elementos importantes que se encuentran en los circuitos
eléctricos y electrónicos. Estos dispositivos son conocidos como elementos pasivos,
solo son capaces de absorber energía eléctrica. A diferencia de un resistor que disipa
energía, los capacitores la almacenan y la regresan al circuito al que están conectados.
Un capacitor está conformado por dos placas metálicas, enfrentadas y separadas por
un dieléctrico por una mínima distancia, siendo el dieléctrico un material no conductor
de electricidad.
Tipos de Condensadores:
Capacitores Fijos
Capacitores Variables
2.6.1 Condensadores Fijos
Se llaman fijos o estáticos los condensadores cuya capacidad no es modificable. Los
tipos principales son: los condensadores secos, los condensadores de aceite, los
condensadores de gas, los condensadores en aceite y los condensadores electrolíticos.
2.6.2 Condensadores Variables
Son condensadores en los que se puede modificar la capacidad a voluntad. Utilizan
generalmente el aire como dieléctrico y las armaduras consisten, a veces, en series de
láminas metálicas de las que unas son fijas, mientras que las otras, que se intercalan
entre las primeras, están montadas en un eje que gira. Cuando se gira la armadura
móvil (rotor), sus elementos se intercalan más profundamente entre los de la armadura
fija (estator) o, por el contrario, se separan, variando así la capacidad del aparato.
CAPACITORES
FIJOS
CAPACITORES
VARIABLES
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43
Se define la capacidad eléctrica (C) de un condensador como la cantidad de carga
eléctrica que almacena un condensador por unidad de tensión y vendrá dada por la
siguiente expresión:
Capacidad (C) =
Su unidad en el Sistema Internacional es el Faradio, que se podrá definir como la
capacidad de un condensador que es capaz de almacenar una carga dentro de un
determinado tiempo.
1 Faradio (F) =
Sin embargo, por ser una cantidad muy grande, se suelen emplear sus submúltiplos:
2.7 Condensadores en Serie
La capacidad total de los capacitores conectados en serie se calcula sumando las
inversas de cada una de las capacidades y calculando la inversa del resultado. Es
decir:
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44
2.8 Condensadores en Paralelo
La capacidad total de los capacitores en paralelo se calcula sumando las capacidades
de cada uno de los capacitores.
Resolver los circuitos propuestos y demostrar las características de los circuitos serie con capacitores, los circuitos estarán subidos en la plataforma AMAUTA. Realizar comprobación.
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45
2.9 Práctica carga y descarga de un condensador.
En la presente práctica se realizará la conexión de varios elementos de un circuito
eléctrico básico, y demostraremos la forma en la que el condensador almacena energía
por un corto tiempo.
Elementos Requeridos:
1 Batería de 9V
1 Interruptor
1 Resistencia de 220Ω
1 Resistencia de 1000Ω
1 Capacitor 2200
1 Diodo LED
Conductor
Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica II:
Actividad de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica II:
Resolver los circuitos propuestos y demostrar las características de los circuitos paralelos con capacitores, los circuitos estarán subidos en la plataforma AMAUTA. Realizar comprobación.
Se realizará foros constantemente para despejar dudas sobre los temas revisados mediante la plataforma AMAUTA.
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Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica II:
• Realizar al menos 3 circuitos en el protoboard, todos los circuitos deben ser
mixtos y llevar resistencias, diodos leds y capacitores electrolíticos.
Recuerden que los capacitores con los que trabajaremos serán generalmente electrolíticos y cerámicos, y sus cantidades las expresaremos en microfaradios uF.
Para la evaluación de fin de unidad será en su mayoría ejercicios de circuitos, en la Evaluación de Parcial se evaluará todo lo aprendido en las unidades revisadas desde el inicio de clase.
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Unidad didáctica III
Título de la Unidad Didáctica III:
Leyes de Kirchhoff y funcionamiento del Multímetro.
Introducción de la Unidad Didáctica III: En esta unidad vamos a realizar medidas de
voltajes, corrientes, y resistencias utilizando el multímetro digital, las mediciones se
harán en circuitos aplicados. Las leyes de Kirchhoff tanto la de nodos como la de mallas
se realizarán un recordatorio para la resolución aplicando estas leyes y de igual manera
se ejecutarán circuitos en el protoboard para su mayor comprensión.
Objetivo de la Unidad Didáctica III: Resolver ejercicios teóricos y prácticos sobre las
leyes de Kirchhoff, tomando en consideración que cada parámetro debe tener su
respectiva unidad de medida, mediante la aplicación de sus teoremas en ejemplos de
circuitos, para verificar el cumplimiento de dichas leyes, demostrando cooperación y
compañerismo con el uso de instrumentos de medida.
Organizador Gráfico de la Unidad Didáctica III:
Multímetro
Digital y Leyes de Kirchhoff
Uso del
Multímetro digital
Leyes de Kirchhoff
Medición de Resistencias
Medición de
Voltajes
Ley de Nodos
Ley de Mallas
Medición de Corrientes
Ing. Diego Lliguichuzhca
48
3.1 El Multímetro Digital
El multímetro es un dispositivo electrónico que permite
realizar múltiples medidas electrónicas o eléctricas. Se
puede hacer referencia al multímetro como polímetro, en
definitiva, es lo mismo. Es un aparato que mide variaos
parámetros. No es lo mismo que un voltímetro, un
ohmímetro o amperímetro, ya que estos aparatos solo miden
un único parámetro, tensión, resistencia o corriente. El
multímetro mide todos estos parámetros, es decir, es
voltímetro, ohmímetro y amperímetro, aunque también
pueden incluir otras funciones adicionales como termómetro,
comprobador de continuidad, comprobador de transistores,
etc.
3.1.1 Medición de Resistencias
1) Para medir resistencias se debe colocar la perilla
apuntando o indicando la parte en la que se encuentra el
símbolo Ω (resistencia).
2) Se debe colocar el rango en Ohmios para la medición,
ya que será cada vez más precisa la medición según el
rango elegido.
3) Hacemos contacto con las puntas roja y negra en los
extremos de la resistencia para conocer su valor en
ohmios, cabe recalcar que se puede colocar las puntas del
multímetro en uno u otro lado de la resistencia ya que esta
no tiene polaridad.
3.1.2 Medición de Voltajes
1) Debemos diferenciar dos escalas, voltaje continuo VC y
voltaje alterno VA. Se debe diferenciar que tipo de voltaje se
va a medir, la red eléctrica de una vivienda tiene voltaje
alterno, y las baterías voltajes continuos.
2) Colocar la perilla en la posición para medir voltaje ya sea
alterna o continua.
Electrónica Básica
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49
3) La medición de voltaje es similar a la de una resistencia, se debe
colocar las pinzas en paralelo al componente que se desea medir,
la pinza roja debe colocarse en la parte que positiva del
componente y la pinza negra en el otro extremo. Si en la pantalla
del multímetro se muestra un valor negativo, esto nos indica que
tenemos puesta las pinzas al revés.
3.1.3 Medición de Corrientes
1) Al momento de medir corrientes tenemos que tener un cierto
cuidado. Las corrientes se miden intercalando el multímetro en el
circuito, es decir poniendo el equipo en serie en el punto que se desea
medir la corriente. Y tendremos que cambiar la pinza positiva a su
correspondiente conector.
2) Colocar la perilla para medir corriente, eligiendo el rango adecuado según la cantidad
de corriente q se desea medir.
3) Poner el multímetro en serie y dentro del
circuito, como si este fuera un elemento más
del circuito eléctrico.
3.2 Leyes de Kirchhoff
3.2.1 Primera ley de Kirchhoff o Ley de Nodos
En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma
de las corrientes que salen. De forma equivalente, la suma algebraica de todas las
corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.
∑ I Ingresan = ∑ I salen
Nodo. - Punto del circuito donde se une más de un terminal de un componente
eléctrico.
Realizar mediciones de voltaje, corriente y resistencias usando el multímetro digital, recuerden que para realizar la medición de corriente se debe colocar el multímetro como un elemento más del circuito, caso contrario si se realiza una mala medición del corriente se puede quemar un fusible interno de los multímetros lo cual perjudicara para las próximas mediciones de corriente. Las otras mediciones se podrán realizar normalmente.
Ing. Diego Lliguichuzhca
50
De tal manera, se debe identificar cuáles son las corrientes que ingresan y cuáles son
las corrientes que salen del nodo. Por ejemplo:
EJEMPLO:
I1 Ingresa
I2
I3
I2, I3
Salen del
nodo
∑ I Ingresan = ∑ I salen I1 = I2 + I3
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51
3.2.2 Segunda ley de Kirchhoff o Ley de Mallas
La segunda ley de Kirchhoff o ley de mallas, nos dice que la sumatoria de los voltajes
dentro de un circuito cerrado tiene que ser igual a cero.
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Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica III:
Actividad de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica III:
Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica III:
• Complementar sus conocimientos con la práctica elaborando los circuitos en el
protoboard y realizar las mediciones con el protoboard en nodos y mallas.
Recuerden que si se realiza mediciones en corriente alterna se debe trabajar con las precauciones necesarias, es decir con todo el equipo de protección. Al trabajar en corriente continua se debe tomar en cuenta la polaridad de ciertos elementos para su correcta conexión.
Resolver y ejecutar los circuitos propuestos y demostrar las leyes de Kirchhoff, los circuitos estarán subidos en la plataforma AMAUTA. Realizar comprobación y registro fotográfico de los circuitos armados en el protoboard.
Para la evaluación de fin de unidad será en su mayoría sobre mediciones con el multímetro en circuitos aplicados.
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Unidad didáctica IV
Título de la Unidad Didáctica IV:
Semiconductores
Introducción de la Unidad Didáctica IV: Los dispositivos electrónicos se basan en el
uso de materiales semiconductores. Los semiconductores son materiales que en
circunstancias normales no conducen la electricidad, pero que al aumentar la
temperatura se vuelven conductores.
Cada átomo de un semiconductor tiene 4 electrones en su órbita externa, que comparte
con los átomos adyacentes formando enlaces covalentes. De esta manera cada átomo
posee 8 electrones en su capa más externa.
Un material semiconductor hecho solo de un tipo de átomo, se denomina
semiconductor intrínseco. Para mejorar las propiedades de los semiconductores, se le
somete a un proceso de impurificación que consiste en introducir átomos de otros
elementos con el fin de aumentar su conductividad. El semiconductor obtenido se
denominará semiconductor extrínseco. Según la impureza distinguimos:
• Semiconductor tipo P (positivo)
El material resultante tiene un defecto de electrones para
formar los 4 enlaces covalentes. De esa manera se
originan espacios que permiten circular a los electrones.
• Semiconductor tipo N (negativo)
Se aportan electrones en exceso, los cuales se moverán
fácilmente por la red cristalina.
Objetivo de la Unidad Didáctica IV: Clasificar los tipos de diodos y transistores que
podrían hallarse en circuitos eléctricos y electrónicos, mediante la utilización de
conceptos relacionados a las formas, numeración y medición de estos componentes
electrónicos, para la correcta utilización al momento de su aplicación en circuitos
demostrando actitudes que estimulen la investigación.
Ing. Diego Lliguichuzhca
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Organizador Gráfico de la Unidad didáctica IV:
Semiconductores
Receptores activos
Tipos de Diodos
Diodos
Diodo Universal
Diodo Led
Fotodiodos
Transistores
Circuitos usando transistores
Practicas con varios
componentes electrnicos.
Arduino Uno
Programación en ArduinoDroid
Prácticas de Circuitos y
programación
Electrónica Básica
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4.1 Receptores Activos
4.1.1 Diodos
Los diodos son dispositivos electrónicos formados por un cristal semiconductor, de tal
manera que una mitad del diodo es tipo P y la otra de tipo N. Un diodo permite el paso
de la corriente eléctrica en un único sentido; bloqueándolo en sentido contrario, de ahí
que las principales aplicaciones sean como interruptor, rectificador o como filtro.
El símbolo del diodo permite identificar el sentido de paso y el de bloqueo, debiéndose
diferenciar claramente el ánodo (zona P) y el cátodo (zona N).
Tipos de polarización de un diodo
Las uniones PN pueden conectarse de 2 maneras a la fuente de alimentación, es decir
existen dos modos de polarizar la unión NP:
Polarización directa: conectando el borne positivo de la fuente a la zona P, y el borne
negativo a la zona N. Si la tensión de la fuente (Vd) es mayor que el un valor pequeño
de tensión (aproximadamente 0,7 V para un diodo de silicio), el diodo conducirá la
electricidad a su través.
Polarización inversa: conectando el borne positivo de la fuente a la zona N y el borne
negativo a la zona P. El diodo no permitirá el paso de la corriente a su través
comportándose como un interruptor abierto.
Ing. Diego Lliguichuzhca
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4.2 Tipos de diodos
4.2.1 Diodo Universal
Permite el paso de la corriente en un sentido impidiéndolo en el otro. Puesto que los
diodos son muy pequeños, para identificar el cátodo (que conectaremos a la pila o
batería) se emplea un anillo.
4.2.2 Diodo LED
El Diodo Emisor de Luz, cuando se polariza de forma inversa no emite luz y no dejan
pasar la corriente. El cátodo es el terminal más corto y el ánodo el más largo, el
encapsulado es de plástico y presenta un chaflán que indica el cátodo.
Los LEDs normalmente no se pueden conectar directamente a la pila o fuente de
alimentación, sino que requieren intercalar una resistencia que limita la intensidad que
circula por ellos para prevenir su ruptura.
4.2.3 Fotodiodos
Son diodos en los que la intensidad de la corriente varía de forma proporcional a la luz
que reciben. Se emplean en sensores de movimiento.
4.3 Transistores
Los transistores son dispositivos semiconductores que pueden, como un diodo, dejar
pasar la corriente y del otro lado impedirlo. Sin embargo, a diferencia del diodo, puede
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decidir si la corriente debe o no circular, y a que intensidad. Es por ello que el transistor
es el componente electrónico más importante y el más utilizado.
En un transistor los electrones circulan entre el emisor y el colector, siendo la corriente
de la base la que controla dicha circulación.
Simbología para un transistor NPN y PNP
La propiedad fundamental del transistor, es que un pequeño aumento en la intensidad
que circula por la base, se traduce en un aumento mucho mayor de la intensidad que
circula por el colector, de forma que la corriente de la base controla la corriente de
colector.
4.4 Practica Led Intermitente
1 Batería de 12V
1 Interruptor
1 Resistencia de 10KΩ
1 Transistor 2N2222
1 Capacitor 100
1 Diodo LED
Conductor
4.5 Practica Circuito Flip Flop
1 Batería de 9V
1 Interruptor
2 Resistencias de 330Ω
2 Resistencias de 10KΩ
2 Capacitores 100
2 Transistores 2N2222
2 Diodo LED
Conductor
Ing. Diego Lliguichuzhca
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Introducción al Arduino
Es una placa con un microcontrolador
programable, barata y de fácil uso. Lo primero que
tenemos que tener claro es, que es un
microcontrolador y en qué se diferencia con el
microprocesador. Todos alguna vez hemos
entrado en contacto con ambos conceptos, es
decir, todos en casa tenemos un ordenador, ya
sea de sobremesa, portátil… Pues bien, el núcleo
de nuestros ordenadores es un microprocesador,
un chip encargado de realizar operaciones
complejas a partir de unas instrucciones (que
llamaremos programa) y unos datos de entrada obteniendo unos datos de salida. Para
procesar y almacenar estos datos necesitamos conectar el microprocesador a la
memoria RAM y demás dispositivos de E/S (Entrada/Salida), que se conectan a través
de la placa base.
Definido de forma escueta el microprocesador, y teniendo en cuenta que habíamos
dicho que el microprocesador necesita que se conecte a la memoria a través de la
placa base, en el microcontrolador tenemos tanto la memoria donde almacenamos el
programa, como la memoria donde se almacena los datos, en el mismo ensamblado (en
el mismo chip).
Nos lo encontramos en la mayoría de dispositivos electrónicos que usamos
cotidianamente, como puedan ser, mandos a distancia, relojes, televisores, automóviles
y un largo etcétera. La importancia de saber cómo funciona y como se programan, nos
abren muchísimas puertas.
La placa de la versión UNO se componía de 14 pines de E/S digitales, de los cuales,
tenía 2 para conexión serie. Estos pines nos sirven para la mayoría de sensores
básicos, o para relés, accionadores, etc… los cuales solo tienen 2 estados, encendido
o apagado (o con las constantes de Arduino HIGH y LOW). También tiene 6 pines
analógicos, capaces de leer hasta 1024 niveles de tensión, llamados resolución del
Orientaciones de tarea: Diseñar circuitos propuestos con semiconductores e identificar las polaridades en los elementos al realizar el circuito, los circuitos estarán subidos en la plataforma AMAUTA. Realizar registro fotográfico de los circuitos armados en el protoboard.
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puerto analógico. Estos sirven para leer sensores que nos devuelven rangos de
tensiones diferentes dependiendo de su estado, como pueda ser, una termoresistencia,
una resistencia variable, etc…
Se realizará foros constantemente para despejar dudas sobre los temas revisados mediante la plataforma AMAUTA.
Descargar programa ARDUINODROID en sus celulares inteligentes o en sus computadores, vamos a realizar programación básica para luego combinar proyectos mediante circuitos y ordenes comandadas desde nuestros celulares.
Ing. Diego Lliguichuzhca
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Ing. Diego Lliguichuzhca
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Actividades de aprendizaje de la Unidad Didáctica IV:
Actividad de Aprendizaje 1 de la Unidad Didáctica IV:
Actividad de Auto-evaluación de la Unidad Didáctica IV:
• Programar y diseñar circuitos utilizando la placa electrónica Arduino Uno y la
programación en Arduino Droid, tendrán que realizar un proyecto en el cual
utilizaran sus conocimientos adquiridos en el semestre.
Después de realizar las primeras prácticas podemos fijarnos que la manipulación de hardware y software es mucho más sencillo de lo que parece, vamos a realizar mucha más programación y ejercicios prácticos hasta llegar a dominar la herramienta ARDUINO UNO, realizar programación indicada en la Plataforma AMAUTA.
En la Evaluación de Segundo Parcial se debe tomar en cuenta todas las actividades realizadas y todos los temas revisados.
Se realizará foros constantemente para despejar dudas sobre los temas revisados mediante la plataforma AMAUTA.