Tecnico de diagnostico - Conocimientos basicos del tecnico de diagnostico
Fundamentos de electricidad
Fundamentos de electricidad Resumen del capítulo Este capítulo explica uno de los fundamentos de la electricidad. • Descripción • Conceptos básicos • Conexión en paralelo y conexión en serie • Circuito eléctrico • Función del condensador • Multímetro Toyota • Fallos de circuitos • Principio de generación eléctrica
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Tecnico de diagnostico - Conocimientos basicos del tecnico de diagnosticoFundamentos de electricidad
Descripción 1
Circuito eléctrico Los dispositivos eléctricos se usan en varias partes de un vehículo para realizar diversas funciones. El paso de electricidad por una resistencia ejerce un efecto sobre ésta, lo que ofrece varias funciones.
3
Los dispositivos eléctricos utilizan esas funciones para un objetivo concreto al convertir la electricidad en energía. 2
Funciones de la electricidad 1. Función de generación de calor Al pasar electricidad por una resistencia se genera calor, como en un mechero, fusible.
2. Función de emisión de luz Al pasar la electricidad por una resistencia se emite luz, como en una bombilla.
3. Función magnética Al pasar la electricidad por un conductor o una bobina se genera una fuerza magnética, como en una bobina de encendido, un alternador o un inyector. (1/2)
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Descripción
Circuito eléctrico Todas las sustancias están formadas por átomos, que constan a su vez de un núcleo y de electrones. Un átomo metálico contiene electrones libres. Los electrones libres son aquellos que se pueden mover libremente alrededor de los átomos. La transferencia de electrones libres entre átomos metálicos genera electricidad. Así pues, el flujo eléctrico a través de un circuito eléctrico son los electrones que se mueven en un conductor. Cuando se aplica una tensión en ambos extremos de un metal (conductor), los electrones fluyen desde el polo negativo al polo positivo. Este flujo es opuesto al flujo de una corriente eléctrica.
Corriente
Resistencia
Núcleo atómico Tensión
Electrón libre
Los tres componentes de la electricidad La electricidad consta de tres elementos básicos:
1. Corriente Es el flujo de corriente a través de un circuito eléctrico. Unidad: A (amperio)
2. Tensión Es la fuerza de la electricidad que desplaza corriente a través de un circuito eléctrico. Cuanto mayor sea la tensión, mayor será la corriente que atraviesa el circuito. Unidad: V (voltio) 3. Resistencia Es la oposición al flujo de corriente. Unidad: Ω (ohmio) (2/2)
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Tecnico de diagnostico - Conocimientos basicos del tecnico de diagnosticoFundamentos de electricidad Tensión, corriente y resistenciach
Conceptos básicos
La relación entre tensión, corriente y resistencia puede representarse con el flujo hidráulico de la ilustración.
E (Tensión)
R (Resistencia)
I (Corriente)
Tensión y corriente
El dispositivo de la ilustración muestra cómo cambia la velocidad de la noria cuando cambia el volumen de agua del depósito de la izquierda. Esto significa que la velocidad del agua que fluye a través de la noria cambia de acuerdo con la presión del agua que hay en el depósito. Cuando se sustituye este fenómeno hidráulico por electricidad, el volumen de agua (presión hidráulica) representa la tensión y el flujo de agua es la corriente eléctrica.
Corriente y resistencia La fuerza del flujo de agua cambia según la altura de la compuerta situada entre el depósito y la noria. Como resultado, la velocidad de la noria cambia. La compuerta es el equivalente a la resistencia en un circuito eléctrico.
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Tecnico de diagnostico - Conocimientos basicos del tecnico de diagnosticoFundamentos de electricidad Corriente, tensión y resistencia
Al aumentar el volumen de agua en el depósito se aumenta la velocidad de la noria. Por otra parte, al bajar la compuerta para contrarrestar el flujo de agua se reduce la velocidad de la noria. De este modo se puede accionar la noria con la velocidad deseada ajustando la presión hidráulica y la altura de la compuerta. De forma similar, en un circuito eléctrico, se asigna el esfuerzo necesario para cada dispositivo cambiando el valor de la resistencia o de la tensión.
(1/1) Ley de Ohm Entre la corriente, la tensión y la resistencia existe la siguiente relación:
• Al aumentar la tensión se aumenta la cantidad de corriente. • Al reducir la resistencia se aumenta la cantidad de corriente. Esta relación se puede resumir del siguiente modo: la cantidad de corriente aumenta de forma directamente proporcional a la tensión y se reduce de forma inversamente proporcional a la resistencia. La ley de Ohm define esta relación entre tensión, corriente y resistencia, que se representa mediante la siguiente fórmula: E=RxI • E: Tensión (V) • R: Resistencia (Ω) • I: Corriente (A) OBSERVACIÓN: Al visualizar la ley de Ohm que se muestra en el diagrama podrá recordar inmediatamente esta relación. En el diagrama, la relación vertical representa una división y la relación horizontal representa la multiplicación. Para obtener E, "R x I" Para obtener R, "E / I" Para obtener I, "E / R"
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(1/1)
Tecnico de diagnostico - Conocimientos basicos del tecnico de diagnosticoFundamentos de electricidad Potencia eléctrica
La potencia eléctrica se representa mediante la cantidad de trabajo que realiza un dispositivo eléctrico en un segundo. Se mide en vatios (W); 1 W es la cantidad de potencia que se obtiene cuando se aplica un voltaje de 1 V a una resistencia de carga de 1 Ω y fluye una corriente de 1 A durante un segundo. La cantidad de potencia se calcula mediante la siguiente fórmula: P=IxV • P: Cantidad de potencia, unidad: W • I: Corriente, unidad: A • V: Tensión, unidad: V Ejemplo: Si se aplica una corriente de 5 A durante un segundo con una tensión de 12 V, el dispositivo eléctrico produce una potencia de 60 W. (5 x 12 = 60)
(1/1)
Corriente continua y corriente alterna 1 0
Tiempo
1. Corriente continua (DC) Se trata de la corriente que fluye en dirección constante, desde el polo positivo al polo negativo, como en una batería de automoción o una pila seca.
Tiempo
2. Corriente alterna (AC) Se trata de un tipo de corriente que invierte su dirección a intervalos regulares. La electricidad doméstica o la alimentación eléctrica trifásica de entornos industriales son ejemplos de este tipo de corriente.
2 0
Una corriente con dirección y magnitud constantes recibe el nombre de corriente continua. Por otra parte, una corriente alterna es aquella que invierte su dirección y tiene una magnitud variable.
Tiempo
(1/1)
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Conexión en paralelo y conexión en serie
Descripción Un circuito eléctrico puede ser del tipo de conexión en serie o de conexión en paralelo según la forma en que se conectan los dispositivos eléctricos. I0
I0
I1
V1
V0 V1
V0
I1
V2
I2
V3
I3
La Figura 1 representa una conexión en serie en la forma de flujo hidráulico. La particularidad de este flujo hidráulico es que a través de cada una de las presas fluye el mismo volumen de agua, que es igual al volumen de agua que fluye desde la fuente. (I0 = I1 = I2 = I3) Asimismo, la suma de la altura de cada una de las presas es igual a la altura de toda la presa.
I2
V2
I3
V3
1. Conexión en serie Con este método se conectan varios dispositivos eléctricos en serie con un único cable.
(V0 = V1 + V2 + V3)
2. Conexión en paralelo Con este método se conectan varios dispositivos eléctricos en paralelo a un único cable. La Figura 12 representa una conexión en paralelo en la forma de flujo hidráulico. Todas las presas tienen la misma altura. (V0 = V1 + V2 + V3) Asimismo, la suma del volumen del agua que fluye por las presas es igual al volumen total de agua. (I0 = I1 = I2 = I3) (1/1) Resistencia
R1
R2
R3
R0
1. Resistencia de un circuito en serie La resistencia combinada del circuito al completo es igual a la suma de las resistencias del circuito. R0= R1 + R2 + R3
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R1
R0 R2
2. Resistencia de un circuito en paralelo La resistencia combinada de el circuito completo puede calcularse mediante la siguiente fórmula: R0 = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3) R0 es menor que la menor de R1, R2 y R3.
R3
(1/1) Corriente I1
I2
1. Amperaje de un circuito en serie El amperaje que fluye a través de cada uno de los dispositivos eléctricos del circuito es el mismo que para cualquier otro dispositivo que pueda haber en el circuito. I0 = I1 = I2 =I3
I3
I0
2. Amperaje de un circuito en paralelo La suma del amperaje que fluye a través de los dispositivos eléctricos de un circuito es igual al amperaje de la alimentación. I0 = I1+ I2 + I3
I3
I2
I0 I1
(1/1) Tensión V1
V2
V3
1. Tensión de un circuito en serie La suma de las caídas de tensión que hay en cada uno de los dispositivos eléctricos es igual a la tensión de la alimentación. V0 = V1 + V2 + V3
V0
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Tecnico de diagnostico - Conocimientos basicos del tecnico de diagnosticoFundamentos de electricidad Tensión:
2V 4V 12 V 6V 0V
0V
V3
Caída de tensión Cuando una corriente fluye por un circuito, su tensión disminuye cada vez que pasa por una resistencia. Esta disminución recibe el nombre de caída de tensión. En el circuito en serie que se muestra a la izquierda, la fuente de alimentación es de 12 V. La caída de tensión que sucede cada vez que la corriente atraviesa una resistencia se puede calcular con la siguiente fórmula: • Caída de tensión cuando la corriente atraviesa una resistencia de 2 Ω: 12 V x 2 Ω / ( 2Ω + 4 Ω + 6 Ω) = 2 V • CaÌda de tensión cuando la corriente atraviesa una resistencia de 4 Ω: 12 V x 4 Ω / ( 2 Ω+ 4 Ω+ 6 Ω) = 4 V • CaÌda de tensión cuando la corriente atraviesa una resistencia de 6 Ω: 12 V x 6 Ω / ( 2 Ω+ 4 Ω+ 6 Ω) = 6 V (1/1)
2. Tensión de un circuito en paralelo La caída de tensión que hay en cada uno de los dispositivos eléctricos del circuito es la misma que en cualquier otro dispositivo eléctrico, así como la tensión de todo el circuito. V0 = V1 = V2 = V3
V2
V1
V0
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Circuito eléctrico
Relé y fusible
Contacto móvil
1
Batería
3
Bobina
2
Resorte
Fusible
4
Bombilla
Si el circuito eléctrico de un dispositivo que requiere un amperaje alto consta de una fuente de alimentación, un interruptor y una bombilla que están conectados directamente, el interruptor y el mazo de cables deben tener una capacidad elevada para soportar el amperaje alto. Sin embargo, con una corriente de amperaje bajo, un interruptor puede activar y desactivar un relé que, a su vez, puede aplicar el amperaje alto que fluye para encender y apagar la bombilla. El diagrama de la izquierda describe el mecanismo de un relé. Cuando se cierra el interruptor, la corriente fluye entre los puntos 1 y 2, con lo que se magnetiza la bobina. La fuerza magnética de la bobina atrae el contacto móvil entre los puntos 3 y 4. Como resultado se cierran los puntos 3 y 4, lo que permite el paso de corriente hacia la bombilla. De este modo, gracias al relé, el interruptor y el mazo de cables que va al interruptor pueden ser de baja capacidad.
Interruptor
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Fusible Es una cinta metálica delgada que se quema cuando la atraviesa una corriente excesiva, parando así el flujo de corriente y protegiendo el circuito contra daños. Eslabón fusible Es un cable robusto que se coloca en circuitos de alto amperaje y que se quema cuando hay sobrecargas a fin de proteger el circuito. Los fusibles aparecen en diagramas de circuitos de la forma que se representa en la parte derecha de la ilustración.
(2/3)
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(A)
(B)
(C)
(D)
Tipos de relés Los relés se clasifican de la siguiente forma de acuerdo con la manera en que se abren o cierran: 1. Tipo normalmente abierto: Este tipo se abre normalmente y se cierra únicamente cuando se excita la bobina. (A) y (B) en el diagrama 2. Tipo normalmente cerrado: Este tipo se cierra normalmente y se abre únicamente cuando se excita la bobina. (C) en el diagrama 3. Tipo relé doble: Este tipo conmuta entre dos contactos según el estado de la bobina. (D) en el diagrama
Función del condensador
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Descripción
Electrodo
Con carga positiva Con carga negativa
Un condensador contiene electrodos, que están formados por dos placas o planchas metálicas enfrentadas entre sí. Entre los electrodos hay un aislante (o sustancia dieléctrica), que puede estar hecha de diversos materiales. (En el diagrama, el aire actúa como aislante.) Cuando se aplica tensión en ambos electrodos al conectar los terminales positivo y negativo de una batería, los electrodos enfrentados se cargan positiva y negativamente. Las cargas eléctricas permanecen aun después de desconectar la fuente de alimentación, ya que el condensador tiene un efecto de carga. Cuando hay un cortocircuito en los electrodos de un condensador cargado se produce un flujo de corriente momentáneo y la carga almacenada se neutraliza o desaparece. Así pues, el condensador queda descargado. Además de la función de almacenamiento de carga descrita arriba, otra de las características destacadas de un condensador es su capacidad para impedir el paso de corriente continua a través suyo. A continuación se muestran ejemplos de circuitos que usan la función de almacenamiento de carga de un condensador: un circuito regulador de la alimentación, un circuito de respaldo del microprocesador y un circuito de temporizador que usa el tiempo necesario para cargar y descargar un condensador. Asimismo, los circuitos que usan la capacidad de un condensador para desactivar una corriente continua, son los filtros que extraen o eliminan elementos de frecuencia específicos. Gracias a sus características, los condensadores tienen un gran número de usos en circuitos eléctricos de automoción como la supresión de ruido o como sustitutos de fuentes de alimentación o de interruptores. (1/1)
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E&I
Características de carga de un condensador
E (tensión)
Dirección de la corriente
I (corriente)
V A
Tiempo
Cuando se aplica una tensión de corriente continua a un condensador completamente descargado, la corriente fluye inicialmente a alta velocidad. Después de que el condensador comience a almacenar electricidad, el flujo de la corriente disminuye. En última instancia, cuando se termina la capacidad electrostática (capacidad del condensador para almacenar electricidad), el flujo de corriente se detiene. Llegado a este punto, la tensión del condensador es la misma que la tensión aplicada. (1/1)
Multímetro Toyota
Nombres de los componentes El multímetro Toyota puede usarse para medir la corriente, la tensión y la resistencia de un circuito eléctrico, y para verificar la continuidad de éste y verificar diodos.
Puntos de introducción de los cables de prueba
Cables de prueba
Pantalla
Interruptor selector de modo
Interruptor selector de función
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Selección de un rango de medición Se pueden efectuar las siguientes mediciones accionando el interruptor selector de función:
Medición de la tensión de la corriente alterna Medición de la tensión de la corriente continua Medición de la resistencia Medición de la resistencia/Verificación de continuidad Prueba del diodo Medición del amperaje de la corriente continua
Medición de la tensión de la corriente alterna Objetivo:
Medir la tensión de las líneas de alimentación eléctrica en casas y fábricas, circuitos con tensión de corriente alterna y las tensiones máximas de un transformador de potencia. Método de medición:
Ponga el interruptor selector de función en el rango de medición de tensión de corriente alterna y conecte los terminales de prueba. La polaridad de las sondas es intercambiable.
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Medición de la tensión de la corriente continua Objetivo: Medir la tensión de diversos tipos de batería, dispositivos eléctricos y circuitos de transistores, así como tensiones y caídas de tensión en circuitos. Método de medición: Ponga el interruptor selector de función en el rango de medición de tensión de corriente continua. Ponga el terminal de prueba negro negativo en el potencial de masa y el terminal de prueba rojo positivo en la zona a medir y efectúe una lectura.
Medición de la resistencia Objetivo: Medir la resistencia de una resistencia, la continuidad de un circuito, cortocircuito (0 Ω), circuito abierto (infinito ∞ Ω).
Si
Método de medición: Ponga el interruptor selector de función en resistencia/continuidad. (Si el visualizador muestra " " en este momento, significa que el multímetro está en el modo de prueba de continuidad. Por tanto, presione el interruptor selector de modo azul Ω/ para poner el multímetro en el modo de inspección de resistencia.) A continuación, ponga un terminal de prueba en cada extremo de una resistencia o una bobina para medir la resistencia. Asegúrese de que no se aplica tensión a la resistencia en este momento. El diodo no se puede medir en este rango debido a que la tensión empleada es baja.
aparece en la pantalla
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Verificación de continuidad Objetivo: Verificar la continuidad de un circuito. Método de medición: Ponga el interruptor selector de función en el rango continuidad. (Asegúrese de que el visualizador muestra " " en este momento. De lo contrario, presione el interruptor selector de modo Ω/ para cambiar al modo de continuidad del multÌmetro.) Conecte los terminales de prueba al circuito que se desee probar. El indicador acústico emitirá un sonido si hay continuidad en el circuito
Prueba del diodo Objetivo: Probar un diodo. Método de medición: Ponga el interruptor selector de función en el modo de prueba de diodo. Verifique la continuidad en ambas direcciones. Si el diodo tiene continuidad en una dirección y no se aprecia continuidad después de intercambiar los terminales de prueba, se considera que el diodo funciona normalmente. Si el diodo tiene continuidad en ambas direcciones, significa que está cortocircuitado. Si no tiene continuidad en ninguna dirección, significa que hay un circuito abierto.
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Tecnico de diagnostico - Conocimientos basicos del tecnico de diagnosticoFundamentos de electricidad Medición del amperaje de la corriente continua
Objetivo: Medir el consumo de amperaje de dispositivos que funcionan con corriente continua.
Rangos de medición y puntos de introducción de los terminales de prueba
Método de medición: Ponga el interruptor selector de función en el rango de medición de amperaje. Seleccione el lugar donde insertar el terminal de prueba positivo con el rango adecuado. Para medir el amperaje de un circuito, el amperímetro debe estar conectado en serie al circuito. Por tanto, reserve un área del circuito para conectar los terminales de prueba. Conecte el terminal de prueba positivo en el lado con mayor potencial y el terminal de prueba negativo en el lado con el potencial menor y efectúe una lectura. (1/1)
Fallos de circuitos
Circuito abierto
A
12V
12V
B
12V
0V
12V
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C
0V
Un dispositivo eléctrico funcionará normalmente siempre y cuando su circuito no funcione incorrectamente. La tensión en los conectores puede medirse como se muestra en el diagrama. Sin embargo, si un dispositivo eléctrico no funciona normalmente, es posible que su circuito esté averiado de algún modo. En este caso, se puede identificar el lugar de la avería midiendo los conectores.
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IIdentificación del lugar del funcionamiento incorrecto 12V
0V
A
0V
B
0V
0V
12V
12V
Suponga que no se ilumina una bombilla (o que un dispositivo eléctrico no funciona normalmente), tal como se ilustra en el diagrama. Al medir la tensión en cada región, se observa que no hay tensión después del conector A (o C). Esto indica que el conductor está interrumpido en el conector A (o C), lo cual impide el flujo de corriente. Este tipo de fallo recibe el nombre de circuito abierto.
C
12V
12V
A
12V
12V
B
C
0V
12V
(1/1)
A
Circuito defectuoso Si el circuito funciona normalmente, la bombilla se iluminará con brillo. No obstante, si la bombilla se ilumina con una luz atenuada, cabe pensar que hay una avería en el circuito
B
12 V
IIdentificación del lugar del funcionamiento incorrecto
A
Después de verificar la tensión en cada extremo de la bombilla en el circuito se han detectado 9 V. En este circuito, la tensión normal en cada extremo de la bombilla es de 12 V. Puesto que éste es un circuito de corriente continua, el síntoma indica la presencia de una resistencia que no es la bombilla. En una verificación posterior de la tensión efectuada a ambos extremos del interruptor se han detectado 3 V. Esto indica que el interruptor ofrece resistencia, posiblemente debido a un mal contacto.
B
9V 3V
12 V
(1/1)
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Cortocircuito
A
En el supuesto de que el fusible se haya fundido en el circuito ilustrado en el diagrama, verifique la causa por la que se ha fundido el fusible.
B
12 V
Identificación del lugar del funcionamiento incorrecto
A
El fusible sirve para impedir que el cableado o el equipo sufran daños ya que el circuito se abre como resultado del calentamiento o derretimiento causados por el flujo de un amperaje excesivo. Por esta razón cabe pensar que un amperaje excesivo ha atravesado este circuito. Puesto que se trata de un circuito de corriente continua en el que la tensión es constante, existe la posibilidad de que haya un cortocircuito entre el mazo de cables y la masa, lo que hubiera causado el flujo de un amperaje excesivo. Después de medir la resistencia entre cada conector y la masa, se ha detectado 0 Ω en el conector B. Esto indica que hay un cortocircuito entre el conector B y la masa, causando así un flujo de amperaje excesivo a través del circuito. (1/1)
B
12 V
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Principio de generación eléctrica
Inducción electromagnética
Galvanómetro
A
N
S
Como se muestra en el diagrama, se sitúa un conductor eléctrico que puede moverse libremente entre los polos N y S (magnético) de un imán. A continuación, para completar el circuito, se conecta un galvanómetro al conductor. Cuando se desplaza el conductor entre los polos magnéticos como se muestra en el diagrama, el indicador del galvanómetro oscila. Así pues, cuando se mueve el conductor entre los polos magnéticos, el conductor atraviesa e interrumpe el flujo magnético, generándose así una corriente. Por esta razón, si se mueve el conductor en paralelo al flujo magnético, no se generará ninguna corriente. Este fenómeno que genera corriente recibe el nombre de inducción electromagnética y la corriente que fluye a través del conductor se llama corriente de inducción. La corriente de inducción es generada por la fuerza electromotriz creada en el conductor como resultado de la inducción electromagnética. Así pues, esta fuerza electromotriz recibe el nombre de fuerza electromotriz inductiva.
Conductor
(1/1) Dirección de la fuerza electromotriz
B S
F
B I
I
N
F
El diagrama muestra la relación entre la dirección del campo magnético, la dirección de la fuerza electromotriz inductiva y la dirección en que se mueve el conductor. Esta relación se conoce como la regla de Fleming o de la mano derecha. De acuerdo con esta regla, se aplica lo siguiente cuando se abren los dedos pulgar, índice y medio de la mano derecha para formar ángulos rectos: Dedo índice: Dirección del flujo (B) Dedo medio: Dirección de la corriente (I) Pulgar: Dirección del movimiento (F). (1/1)
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Cantidad de fuerza electromotriz La cantidad de fuerza electromotriz inductiva es directamente proporcional 2 10 al número de líneas de flujo magnético interrumpidas por el conductor por 9 3 N S O unidad de tiempo. La fuerza electromotriz inductiva de un 8 4 conductor, que se mueve a velocidad 5 7 constante en una dirección entre líneas 6 de flujo magnético de misma densidad, es igual en cualquier punto. No obstante, si la dirección de movimiento del conductor no es la misma, la fuerza electromotriz variará 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 aun cuando la velocidad sea constante y el flujo magnético tenga la misma densidad. En el diagrama, el conductor gira en 1 Un conductor que se mueve a velocidad constante en una dirección entre dirección contraria a las agujas del reloj lineas de flujo magnético de misma densidad alrededor del punto 0, entre los polos 2 Un conductor que se mueve a velocidad constante sobre la trayectoria de magnéticos. un círculo entre lineas de flujo magnético de misma densidad Cuando el conductor se encuentra en las posiciones 0 y 6, la dirección del flujo magnético y la dirección del movimiento del conductor serán paralelos entre sí. Por esta razón no se generará ninguna fuerza electromotriz. Y a la inversa, cuando el conductor se encuentra en las posiciones 3 y 9, la dirección del movimiento del conductor será perpendicular al flujo magnético. De esta manera se crea la mayor cantidad de fuerza electromotriz. La gráfica de seno de abajo representa la relación entre la dirección del movimiento del conductor y la cantidad de fuerza electromotriz. (1/1) 11
Fuerza electromotriz
1
0 12
Principio del generador
N
S N N
S
S
- 19 -
Cuando un conductor gira en un campo magnético como se muestra en el diagrama, se genera una fuerza electromotriz inductiva mediante inducción electromagnética. Cuando se dobla el conductor y se gira como se muestra en el diagrama, se genera una fuerza electromotriz doble. Cuando el conductor tiene forma de bobina como se muestra en el diagrama, se genera una fuerza electromotriz mucho mayor. De este modo, la rotación del conductor en el campo magnético genera una fuerza electromotriz inductiva. Cuantos más sean los bobinados del conductor, mayor será la cantidad de fuerza electromotriz inductiva generada. (1/1)
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Generador de corriente alterna
N
N
S
N
S
A
S
A
B
A
B
(1)
B
(2)
(3)
Fuerza electromotriz
Anillo deslizante
Escobilla
La cantidad y dirección de la fuerza electromotriz inductiva generada por la rotación de una bobina varía según la posición de ésta. En el diagrama (1) de la izquierda, la corriente fluye desde la escobilla A hacia la bombilla. En el diagrama (2) se detiene la alimentación de corriente. En el diagrama (3), la corriente fluye desde la escobilla B hacia la bombilla. Por tanto, la corriente generada por este dispositivo es una corriente alterna. Y como tal, el dispositivo recibe el nombre de generador de corriente alterna.
(1)
(2) (3)
(1/1) Efecto de autoinducción Cuando se cierra o abre el interruptor
N
S
Dirección del flujo de corriente
Movimiento del imán
S
N
N S Dirección del flujo de corriente
A
del diagrama 1 , el flujo magnético de la bobina cambia. Para crear las mismas condiciones impidiendo que la corriente fluya a través de la bobina, se puede obtener el mismo efecto introduciendo y extrayendo un imán de la bobina tal como se muestra en el diagrama 2 . La introducción y extracción de un imán en una bobina genera fuerza electromotriz dentro de ésta. Dicha fuerza electromotriz se genera independientemente de que haya o no flujo de corriente en el interior de la bobina. Así pues, las variaciones de flujo magnético resultantes del flujo o interrupción de flujo de corriente en la bobina hacen que ésta genere una fuerza electromotriz. Este fenómeno recibe el nombre de efecto de autoinducción. (1/1)
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Efecto de inducción mutua
N
Bobina secundaria
ON Bobina primaria
S
En el diagrama se muestra la disposición de dos bobinas. Cuando la corriente que fluye a través de una bobina (bobina primaria) cambia, se genera una fuerza electromotriz en la otra bobina (bobina secundaria) en la dirección que impide que cambie el flujo magnético en la bobina primaria. Este fenómeno recibe el nombre de efecto de inducción mutua. Los transformadores de tensión utilizan este efecto. El transformador de tensión incluido en la bobina de encendido de un vehículo se usa para aplicar alta tensión a las bujías. Debido a que el flujo magnético no cambia cuando una corriente constante fluye a través de la bobina primaria, no se genera ninguna fuerza electromotriz en la bobina secundaria. Cuando se interrumpe la corriente primaria al cambiar el interruptor de ON a OFF, el flujo magnético generado por la corriente primaria hasta ese punto desaparece súbitamente. Así pues, se creará una fuerza electromotriz en la bobina secundaria en la dirección que impida la eliminación del flujo magnético. Por tanto, un transformador de tensión permite que la corriente fluya a la bobina primaria y, cuando se interrumpe la corriente, la alta tensión generada mediante el efecto de autoinducción de la bobina primaria aumenta adicionalmente entre las bobinas primaria y secundaria mediante el efecto de inducción mutua. La cantidad de fuerza electromotriz inductiva generada por este dispositivo cambia en las siguientes condiciones:
• La velocidad cambiante del flujo magnético: • Dada una variación del flujo magnético, un cambio que suceda en un tiempo menor generará una fuerza electromotriz mayor. • La cantidad del flujo magnético: Cuanto mayor sea la variación del flujo magnético, mayor será la fuerza electromotriz. • El número de bobinados de la bobina secundaria: Dado una variación específica del flujo magnético y cuanto mayor sea el número de bobinados, mayor será la cantidad de fuerza electromotriz.
Así pues, para generar una alta tensión secundaria, la corriente que fluye hacia la bobina primaria debería ser lo mayor posible y luego la corriente debería interrumpirse súbitamente.
(1/1)
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Ejercicio Use los ejercicios para comprobar su comprensión de los materiales de este capítulo. Después de cada ejercicio, puede usar el botón de referencia para consultar las páginas relacionadas con la pregunta. Cuando obtenga una respuesta incorrecta, regrese al texto para revisar el material y buscar la respuesta correcta. Después de responder todas las preguntas correctamente podrá pasar al capítulo siguiente. En este capítulo, la hoja de trabajo forma parte de los ejercicios. Haga clic en el siguiente subrayado y abra la hoja de trabajo. A continuación, imprímala antes de usarla.
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Cómo utilizar la Hoja de trabajo En este capítulo hay una Hoja de trabajo que forma parte de los ejercicios. Haga clic en Descargar hoja de trabajo y se abrirá la hoja. Imprímala y escriba su nombre. Dependiendo de las preguntas, escriba el valor real de la medida que haya tomado, etc. Cuando haya terminado, entréguesela al profesor.
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Pregunta- 1 Cada componente que aparece en la siguiente ilustración utiliza cada una de las funciones eléctricas. Del siguiente grupo, seleccione la función correspondiente utilizada por cada componente. 1
3
2
a) Función de emisión de luz b) Función de generación de calor c) Función magnéticach
Respuesta: 1.
2.
3.
Pregunta- 2 Las siguientes ilustraciones y afirmaciones hacen referencia al amperaje, tensión y resistencia de un circuito en serie y de un circuito en paralelo. Seleccione del grupo de palabras aquellas que correspondan a cada ilustración y afirmación. 1
2
I3
R1
I2
R2
R3
R0
I0 I1
3
R1
4
V3
R2
V2
R0
R3
V1 V0
1. La suma del amperaje que fluye a través de los dispositivos eléctricos de un circuito es igual al amperaje de la alimentación.
2. La resistencia combinada del circuito al completo es igual a la suma de las resistencias del circuito.
3. La caída de tensión que hay en cada uno de los dispositivos eléctricos del circuito es la misma que en cualquier otro dispositivo eléctrico, así como la tensión de todo el circuito
4. La resistencia combinada de todo el circuito se representa mediante la fórmula: R0 = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3).
a) Amperaje de un circuito en paralelo b) Tensión de un circuito en paralelo c) Resistencia de un circuito en serie d) Resistencia de un circuito en paraleloa
Respuesta: 1.
2.
3.
- 23 -
4.
Tecnico de diagnostico - Conocimientos basicos del tecnico de diagnosticoFundamentos de electricidad
Pregunta- 3 Las siguientes afirmaciones hacen referencia al uso del multímetro Toyota. Seleccione la afirmación que sea Falsa. j k l m n
1. Para medir la tensión de la corriente continua, hay que poner el interruptor selector de función en <3>.
j k l m n
2. Para medir la tensión de la corriente alterna, hay que poner el interruptor selector de función en <2>.
j k l m n
3. Para medir la resistencia, hay que poner el interruptor selector de función en <5>..
j k l m n
4. Para medir la continuidad, hay que poner el interruptor selector de función en <5>.
j k l m n
5. Al medir la tensión o la resistencia, hay que conectar el terminal rojo (positivo) del multímetro a
y el negro
j k l m n
6. Para medir el amperaje de la corriente continua, hay que conectar el terminal negro (negativo) del multímetro
(negativo) a .
a y el rojo (positivo) a o según cual sea el rango de medición.
5(
6(
)
7 (EXT)
4 (Hz)
8 (20A)
3 ( V) 2(
)
9 (400mA)
)
1 (OFF)
Pregunta- 4 Al medir la tensión de cada conector para verificar la causa por la que no se enciende la bombilla en el siguiente circuito, se pueden obtener los siguientes resultados.
12 V
A
12 V
12 V
B
12 V
12 V
C
0V
12 V
1. Del siguiente grupo de palabras, seleccione el conector causante del funcionamiento incorrecto. a) Conector A
b) Conector B
c) Conector C
2. Del siguiente grupo de palabras, seleccione la causa responsable del funcionamiento incorrecto.
d) Circuito defectuoso e) Circuito abierto
f) Corto circuito
Respuesta: 1.
2.
- 24 -
Tecnico de diagnostico - Conocimientos basicos del tecnico de diagnosticoFundamentos de electricidad
Pregunta- 5 Las siguientes afirmaciones hacen referencia al efecto de inducción mutua del transformador de tensión que aparece en la ilustración. Marque cada una de las afirmaciones como Verdadera o Falsa. N
Bobina secundaria
OFF
Bobina primaria
S
No.
Pregunta
Verdadero o falsote
1
Un cambio del flujo magnético en un tiempo más corto genera una fuerza electromotriz mayor.
n Verdadero j k l m j Falso k l m n
2
Cuanto mayor sea el cambio del flujo magnético, menor es la cantidad de fuerza electromotriz.
j Verdadero k l m n
Dado un cambio concreto del flujo magnético, cuanto mayor sea el número de bobinados, mayor será la cantidad de fuerza electromotriz.
j Verdadero k l m n
La cantidad de fuerza electromotriz no depende de la velocidad de cambio del flujo magnético.
j Verdadero k l m n
3
4
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j Falso k l m n
j Falso k l m n
j Falso k l m n
Respuestas correctas
Nombre
Hoja de trabajo de técnico de diagnóstico 1 Conicimientos básicos del técnico de diagnóstico>>Fundamentos de electricidad Multímetro de Toyota 1. Mida la tensión de la batería. (1) Conecte la terminal de prueba en el punto especificado. (2) Coloque el selector en corriente continua. (3) Anote el valor medido.
Con el motor parado
V
Con el motor en marcha
V
Posición de inserción para cable de prueba (Negro) Posición de inserción para cable de prueba (Rojo)
Medición de resistencia/ Comprobación de continuidad Comprobación de diodo Medición de frecuencia
Medición de tensión de corriente directa
Medición de amperaje de corriente directa
Medición de tensión de corriente alterna
1/3
Nombre
Hoja de trabajo de técnico de diagnóstico 2 Conocimientos básicos del técnico de diagnóstico>>Fundamentos de electricidad
2. Medición del valor de resistencia (1) Coloque el selector en el punto de medición de la resistencia o de comprobación de la continuidad. (2) Compruebe que en la pantalla aparece el modo de medición de la resistencia. Si no aparece este modo, pulse el conmutador de resistencia/continuidad y cambie al modo de medición de la resistencia. (3) Extraiga la bombilla de la luz del freno o de las luces posteriores del vehículo y anote los vatios que indica. Mida el valor de la resistencia de la bombilla.
V
Parte de la bombilla extraída
W
Ω
(4) Extraiga el sensor de temperatura del agua del vehículo y mida el valor de la resistencia de la temperatura. (Si no conoce dónde está o el método, pregúnteselo a un técnico con más experiencia).
Ω
3. Pruebe la continuidad del fusible EFI. (1) Coloque el selector en el punto de medición de la resistencia o en el de comprobación de la continuidad. (2) Compruebe que en la pantalla aparece el modo de la prueba de continuidad. Si no aparece este modo, pulse el conmutador de resistencia/continuidad y cambie al modo de prueba de continuidad. (3) Ponga la terminal de prueba en el terminal del fusible. Compruebe si hay continuidad y suena el indicador. Continuidad Sin continuidad
2/3
Nombre
Hoja de trabajo de técnico de diagnóstico 3 Conocimientos básicos del técnico de diagnóstico>>Fundamentos de electricidad 4. Mida la corriente que entra en el fusible de la luz posterior. AVISO · Conviene realizar estas tareas entre dos personas. · No introduzca la terminal de prueba en el terminal del J/B (o del R/B). (El terminal podría ensancharse y resultaría imposible fijar el fusible). (1) Extraiga el fusible del J/B (o R/B) y anote el amperaje enumerado en el fusible de la luz posterior.
A
(2) Coloque el selector a 20 A para la medición de corriente continua y conecte la terminal de prueba (color rojo) a la zona de inserción. (3) Introduzca un poco la terminal de prueba en el terminal del J/B (o del R/B). (4) Indíquele a la otra persona que encienda la luz. Mida el valor de corriente que hay en ese momento.
A
3/3
