domingo, 12 de julio de 2009

Materia Electricidad

MATERIA Y ELECTRICIDAD
Puede definirse la materia diciendo que es todo aquello capaz de impresionar a nuestros sentidos, más estrictamente se puede decir que es todo aquello que se puede medir.
Los cuerpos presentan ante la vista un aspecto compacto, pero por procedimientos físicos pueden ser disgregados y convertidos en fino polvo. La más pequeña porción de una sustancia que conserva todas las propiedades del cuerpo del que formaba parte se llama Molécula.
A su vez la molécula está formada por partes más pequeñas llamadas Atomos. El tamaño de un átomo es de 2 a 10 millonésimas de milímetro, y aún así está formado por tres partes conocidas como protones, neutrones y electrones.
Los neutrones y los protones están en la parte central del átomo, que se conoce con el nombre de núcleo. Girando en órbitas alrededor del núcleo se hallan los electrones.
Los electrones de todas las distintas sustancias que existen son iguales entre sí, lo mismo que los protones y los neutrones. Lo que hace que una sustancia sea distinta de otra es la cantidad de estos tres componentes en sus átomos.
CONDUCTORES, SEMICONDUCTORES Y AISLANTES
Los electrones se distribuyen en distinbtas órbitas alrededor del núcleo del átomo. Los electrones de la última órbita son los responsables del fenómeno conocido como Electricidad.
Según cual sea la sustancia estos electrones están más fuertemente o menos fuertemente ligados a sus órbitas. Aplicando fuerzas externas se puede conseguir que los electrones de la última órbita de algunas sustancias se alejen de su núcleo y pasen a girar en órbita alrededor de otro núcleo próximo, y así sucesivamente. Las sustancias en donde puede ocurrir este movimiento de electrones, de un átomo a otro, y a otro... se llaman Conductores. Ejemplo de ellas son todos los metales, el agua, etc. La Corriente Eléctrica no es otra cosa que el movimiento de electrones dentro de un conductor.. En otras sustancias no es posible mover a los electrones, son las que reciben el nombre de aislantes. Ejemplo de ellas son la goma, la porcelana, la madera seca, etc.
Los semiconductores (germanio, silicio, etc) son sustancias que según distintas circunstancias, se pueden comportar como aislantes, o como conductoras.
SISTEMAS DE CONTROL
Un sistema es simplemente una combinación de elementos relacionados entre sí, necesarios para realizar una o varias funciones que ninguno de ellos podría realizar por si mismo.
Un sistema de control cumple la función de mantener cualquier variable de interés, por ejemplo la velocidad de un automóvil , dentro de límites predeterminados.
SISTEMAS DE LAZO ABIERTO Y DE LAZO CERRADO
Los sistemas de control pueden ser de lazo abierto o de lazo cerrado, según si la variable controlada no tiene un efecto retroactivo sobre el sistema que la está controlando, o si por lo contrario sí lo tiene.
En un sistema de control de la velocidad de un motor, por ejemplo, la modificación de la variable
controlada ( la velocidad) se realiza a través de una acción de algún tipo.
Si el sistema, luego de una corrección de velocidad, no mide la misma para evaluar si la corrección fue exacta el sistema se denomina de Lazo Abierto.
Si el sistema, luego de una correción de velocidad, mide la misma para evaluar si la corrección fue exacta y si de no serlo realiza una nueva corrección, en más o en menos, y continua siempre corrigiendo, midiendo y rehaciendo la corrección, se trata de un sistema de Lazo Cerrado.
CICLO DEL LAZO
En un sistema de lazo cerrado, es de mucha importancia el tiempo que el sistema tarda en hacer una corrección, evaluar su efectividad, y volver a corregir. Este tiempo se conoce como Ciclo del Lazo. Si el ciclo del lazo es lento, la variable controlada sufrirá fluctuaciones lentas. Si el ciclo del lazo es rápido las fluctuaciones serán rápidas. Según cual sea la variable controlada se debe determinar el tiempo del lazo, pero en todos los casos existirán fluctuaciones, lentas o rápidas, en un sistema de lazo cerrado.
En un sistema de lazo abierto no hay fluctuaciones, pero esto no significa que sea mejor que el de lazo cerrado.
SISTEMAS DE CONTROL MECANICOS Y ELECTRONICOS
Los primeros sistemas de control fueron mecánicos. Posteriormente las técnicas derivadas del uso de la electricidad produjeron sistemas de control más rápidos, confiables y efectivos.
DIFERENCIA ENTRE ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
Con la electricidad se pueden implementar sistemas de comunicación o de control simples. Las
variaciones (o señales) necesarias para que estos desarrollos funciones se pueden obtener cortando o dejando circular a la corriente electrica.
El uso de componentes que permiten ampliar estas señales (amplificación), modificar su velocidad de cambio (frecuencia), almacenar sus valores en forma temporal o permanente dan lugar a la electrónica como perfeccionamiento de las ventajas logradas gracias a la electricidad.
CONOCIMIENTOS BASICOS SOBRE ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
Los automóviles con inyección electrónica, como su nombre lo indica, tienen sistemas electrónicos para controlar, entre muchas otras cosas, la inyección de combustible.
El cableado de los distintos componentes exige conocimientos de instalaciones eléctricas..
Por otro lado estos componentes son de última generación, siendo el ejemplo más significativo la
computadora de a bordo. Para comprender como se realiza el control es necesario el conocimiento básico de electricidad y electrónica.
Para tener éxito en la determinación de la causa de una falla es necesario tener:
1- conocimiento práctico de la electrónica asociada.
2- el instrumental necesario para realizar las mediciones más importantes..
Sin conocimiento y sin un instrumental mínimo no se puede encarar de manera adecuada una reparación.
TENSION ELECTRICA
La tensión eléctrica es una forma de energía. Disponemos de ella a través de la red eléctrica domiciliaria, o por medio de las llamadas pilas y baterías.
En ambos casos hablamos de Volt, que es la unidad en que se mide este tipo de energía..
El símbolo corrientemente empleado es la letra V mayúscula, inicial de Volt.
También es frecuente emplear la letra E mayüscula, inicial de Energia.
En algunos casos se usa la letra U mayúscula siendo este símbolo de origen alemán.
Se puede equiparar la tensión eléctrica con la presión que ejerce una bomba hidráulica sobre un fluído. Esta presión puede ser permanente, pulsante, o de variación cíclica, recibiendo los nombres de tensión continua, pulsante o alterna respectivamente.
El fluído, en este caso, es la corriente eléctrica, y también será continua, pulsante o alterna.
CORRIENTE ELECTRICA
La corriente eléctrica es el movimiento de electrones dentro de un conductor.
Los electrones son impulsados por una fuerza llamada tensión eléctrica.
Cuando se habla de corriente eléctrica se menciona al Ampere, que es la unidad en que se mide la
cantidad, de corriente eléctrica. Como curiosidad mencionamos que para tener una corriente de 1 Ampere se necesitan algo más de 6 trillones de electrones pasando por segundo por un conductor. El símbolo corrientemente empleado para la corriente eléctrica es la letra I mayúscula, inicial de Intensidad refiriéndose a la intensidad de la corriente, tal como si fuera el agua de un río, De la misma forma que el agua del río, la corriente eléctrica aplica la fuerza que la mueve contra todo lo que se opone a su paso.
RESISTENCIA
No todos los conductores ofrecen las mismas facilidades para la circulación de la corriente eléctrica. Algunos conductores dejan pasar mucha corriente, y otros poca, aún en el caso que los electrones hayan sido impulsados con la misma fuerza o tensión.
A esta facilidad o dificultad, propia de cada material, se la conoce con el nombre de resistencia.
Al hablar de la cantidad de resistencia se emplea el término Ohm, que es la unidad en que se la mide. El símbolo empleado para la resistencia es la letra R mayúscula.
También se emplea la letra griega omega que se representa como una herradura invertida.
Algunos materiales conductores tienen mucha resistencia, y se los conoce con el nombre de Resistencias.
CIRCUITO ELECTRICO
Un circuito eléctrico está formado por una fuente de tensión, una resistencia (la llamada carga, que puede ser una lámpara, en sensor, un accionador, un motor, etc, ) y un conductor que une sus partes. El circuito electrico debe ser cerrado.
La corriente que circula por un circuito elétrico tiene el mismo valor en todas sus partes.
La tensión que se aplica a este circuito se vá gastando en las cargas del mismo.
TECNICAS DE TRABAJO EN EQUIPOS CON INYECCION ELECTRONICA
En términos generales existen dos tipos de sensores, los que entregan una tensión, y los que varían un valor interno, por ejemplo su resistencia, proporcionalmente a la magnitud física que están midiendo. Una técnica de trabajo consiste en medir estos valores para determinar si los sensores están trabajando correctamente.
Otra técnica es simular la señal que los sensores envían a la computadora para determinar si la
computadora interpreta en forma adecuada la señal de cada sensor.
Finalmente se puede simular la respuesta que la computadora envía a los accionadores para verufucar si el el funcionamiento de los mismos es el correcto.
SISTEMAS DE INYECCION CONTROLADOS POR COMPUTADORA
El objetivo del sistema de control electrónico es lograr una mezcla, un punto de encendido y una
recirculación de gases de escape óptima, para minimizar el gasto de combustible y la contaminación del ambiente..
Los tres elementos que componen el sistema son los Sensores , los Accionadores, y entre ellos el control de la Computadora.
Los sensores miden distintas magnitudes físicas y las transforman en señales eléctricas. La computadora recibe las señales de los sensores, las evalúa, y envía las correspondientes respuestas eléctricas a los accionadores que las convierten en acciones físicas.
El control no termina con una lectura de los sensores y una respuesta a los accionadores, la computadora sigue recibiendo señales, sigue evaluando y corrigiendo el funcionamiento de los accionadores en fracciones de segundo y continúa haciéndolo durante todo el tiempo que funciona el motor, y aún después