1 Semestre(1)

7/21/2019 1 Semestre(1)

http://slidepdf.com/reader/full/1-semestre1 1/27

Semestre TERCERO ciclo 2014-2

Grupo

2301

Nombre del Proyecto

MAQUINA DE TOQUES

DEFINICION

(Observar el comportamiento de un inversor de voltaje)

Nombre del profesor

Ing. Luis Manuel Aguilar Guerrero

NOMBRE Y MATRICULA de los alumnos

Cano Alegría Ángel Uriel

(201322115)

• Piedra Sánchez Jorge

Geovani (201322146)

• Rivera Pérez Axel Geovanny

(201322151)

• Rojas Orozco Mauricio

Alexis (201322152)

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

1

ÍNDICE:

Introducción………………………………………………………………………………………..Pág. 2

Objetivos…………………………………………………………………………………………...Pág. 3

Hipótesis……………………………………………………………………………………………Pág. 4

Antecedentes Históricos………………………………………………………………………….Pág. 5

Marco teórico funcionamiento…………………………………………………………………...Pág. 7

¿Cómo funciona la caja de toques? ……………………………………………………….…...Pág. 8

Conceptos para entender la caja de toques……………………………………………………Pág. 9

1. Corriente eléctrica……………………………………………………………………….Pág. 11

2. Corriente directa o continua……………………………………………………………Pág. 113. Corriente alterna. ……………………………………………………………………….Pág. 12

4. Resistencia eléctrica…………………………………………………………………….Pág. 12

5. Resistencia……………………………………………………………………………….Pág. 13

6. Ley de ohm……………………………………………………………………………….Pág. 13

7. Potencia eléctrica………………………………………………………………………..Pág. 14

8. Transistores………………………………………………………………………………Pág. 15

9. Leds……………………………………………………………………………………….Pág. 15

10.Transformador …………………………………………………………………………...Pág. 16

11.Ley de voltaje…………………………………………………………………………… Pág. 16

12. ley de Faraday…………………………………………………………………………...Pág. 17

13.Ley de Lenz………………………………………………………………………………Pág. 18

14.Flujo magnético………………………………………………………………………….Pág. 18

Material y Equipo………………………………………………………………………………...Pág. 19

Desarrollo experimental…………………………………………………………………………Pág. 20

Resultados………………………………………………………………………………………..Pág. 22

Fotos y evidencias……………………………………………………………………………….Pág. 23

Cuestionario……………………………………………………………………………………...Pág. 24

Conclusiones……………………………………………………………………………………..Pág. 25

Bibliografía………………………………………………………………………………………..Pág. 26

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

2

INTRODUCCION:

En este proyecto hablaremos sobre la máquina de toques para lo cual hemos investigado de que se

compone, para que sirven las cosas de las que está constituida y como funciona.

La máquina de toques es un inversor de voltaje lo cual también explicaremos más adelante para saber

cómo se utilizan para convertir la corriente continua generada por los paneles solares fotovoltaicos,

acumuladores o baterías, etc., en corriente alterna y de esta manera poder ser inyectados en la red

eléctrica o usados en instalaciones eléctricas aisladas.

También hablaremos sobre la historia de la máquina de toques como es que se empieza con la idea

de la electricidad al descubrir el electrón, como es descubierta la conducción o flujo real de la

electricidad, hablaremos sobre cómo fue descubierta la ley fundamental del fenómeno eléctrico.

Los efectos eléctricos empezaron a ser conocidos ya en la Antigüedad desde que los griegos

comenzaron a comprobar la propiedad del ámbar, al frotarlo y observar que atraía cuerpos ligeros, de

donde procedió el nombre de esta singular forma de energía "electrón" de ahí se deriva el nombre

“Electricidad”.

El principio de funcionamiento de una máquina de toques es el transformador el cual es el que se

encarga de aumentar la corriente eléctrica para que sea perceptible al ser humano.

En esta pequeña introducción le mencione un poco de lo que hablaremos en todo nuestro proyecto

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

3

OBJETIVOS:

*Observar el comportamiento de un inversor de voltaje.

*Elaborar una máquina de toques que tiene un comportamiento muy similar a la del inversor de voltaje

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

4

HIPOTESIS:

*Podemos utilizar el cuerpo humano como simulador de un conductor para que pueda pasar la

corriente.

*La máquina funcionara mediante pilas y un transformador que aumentara a intensidad de corriente

de la pila

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

5

ANTECEDENTES HISTORICOS:

Los efectos eléctricos empezaron a ser conocidos ya en la Antigüedad. Los griegos fueron los primeros

en comprobar la propiedad del ámbar, al frotarlo y observar que atraía cuerpos ligeros, de donde

procedió el nombre de esta singular forma de energía "electrón".

Posteriormente, los romanos ensayaron los primeros métodos de electroterapia de la historia,

sumergiendo a los paralíticos en lagunas con abundancia de peces eléctricos, a fin de que los inválidos

recibieran sus descargas, las que consideraban benéficas. El estudio científico de la electricidad se

inició recién en el siglo XVII, cuando varios investigadores dieron importantes pasos, que conducirían

más tarde al dominio de aquella desconocida fuerza.

El siglo XVIII fue un período extraordinario para el progreso de las investigaciones en el terreno de la

electricidad. Dos décadas más tarde, en 1729, Stephen Gray descubrió en Inglaterra la conducción

es decir, el flujo real de la electricidad y, empezó a transmitir cargas de un sector a otro de su casa

sirviéndose de "cables" fabricados, entre otras cosas, con trozos de caña. Primero, descubrieron que

el cuerpo humano era un excelente conductor de la electricidad: en la obscuridad de la noche, Dufay

suspendido por cuerdas de seda aislantes, se hacía cargar con un aparato eléctrico del tipo

Hawkesbee; cuando Noblet lo tocaba, salían de él grandes chispas, provocando el regocijo de la corte

la cual, naturalmente, veía en la experiencia sólo un motivo más de diversión. Sin embargo, otro

experimento, menos espectacular, llevado a cabo por uno de ellos, estaba destinado a tener mayores

consecuencias.

Dufay descubrió que todos los objetos cargados por medio del mismo tubo de vidrio se rechazaban

unos a otros y que, por el contrario, atraían a los cuerpos cargados mediante una barrita de resina

electrificada. En consecuencia, dedujo que debían existir "dos tipos de electricidad", a las que, de

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

6

acuerdo a sus generadores, llamó la "vítrea" y la "resinosa". Así fue como, pese a la falacia de la

afirmación de que había dos electricidades, fue descubierta la ley fundamental del fenómeno eléctrico:

"Las cargas similares se rechazan y las disímiles se atraen".

En las ferias y sustituir lugares donde se concentraba gran cantidad de público los charlatanes

concitaban la atención de ellos mediante una pila de bajo poder voltaico. El curioso, atraído por la

oratoria del propagandista, se ubicaba cerca del mesón, pagaba una cierta cantidad de dinero y

cogiendo un alambre conductor de electricidad, sentía la emoción de un golpe de corriente.

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

7

MARCO TÉORICO FUNCIONAMIENTO.

Una caja de toques es un inversor de voltaje, decir, que a partir de fuente de energía (pilas), un

oscilador electrónico (que convierta la corriente directa de la pila en corriente alterna como en los

enchufes de luz) y un transformador de voltaje instalado a la inversa que eleva el voltaje de la pila con

un mínimo de corriente.

Entonces la caja de toques eleva mucho el voltaje (alrededor de 70-100volts) pero con una corriente

muy baja para que no haya riesgo (alrededor de 100miliamperes). Para que sientas los toques con

esos parámetros se requiere cerrar el circuito, o sea que la resistencia del cuerpo debe tocar los dos

polos de la caja. Las resistencias eléctricas modifican el voltaje, no la corriente pues esta última es la

responsable de que se calienten. El cuerpo humano por estar compuesto de agua y electrolitos en su

mayor porcentaje, funciona como un conductor débil o mejor aún, una resistencia eléctrica. La función

de un inversor es cambiar un voltaje de entrada de corriente continua a un voltaje simétrico de salida

de corriente alterna, con la magnitud y frecuencia deseada por el usuario o el diseñador. Los inversores

se utilizan para convertir la corriente continua generada por los paneles solares fotovoltaicos

acumuladores o baterías, etc, en corriente alterna y de esta manera poder ser inyectados en la red

eléctrica o usados en instalaciones eléctricas aisladas.

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

8

¿CÓMO FUNCIONA LA CAJA DE TOQUES?

Una caja de toques es un inversor de voltaje. Quiere decir que a partir de una pila (fuente de energía

de 6 volts), un oscilador electrónico (que convierta la corriente directa de la pila en corriente alterna

como en los enchufes de luz) y un transformador de voltaje instalado a la inversa que eleva el voltaje

de la pila con un mínimo de corriente.

El cuerpo humano por estar compuesto de agua y electrolitos en su mayor porcentaje, funciona como

un conductor débil o mejor aún, una resistencia eléctrica. Cuando haces circular energía eléctrica a

través de una resistencia se consideran dos factores: voltaje e intensidad. El voltaje es la fuerza y la

intensidad o corriente es la cantidad de energía.

La sensación de toques está dada por el voltaje y el daño al cuerpo por el amperaje o corriente.

Entonces la caja de toques eleva mucho el voltaje (alrededor de 70-100volts) pero con una corriente

muy baja para que no haya riesgo (alrededor de 100miliamperes). Para que sientas los toques con

esos parámetros se requiere cerrar el circuito, o sea que la resistencia del cuerpo debe tocar los dos

polos de la caja. Las resistencias eléctricas modifican el voltaje, no la corriente pues esta última es la

responsable de que se calienten. Claro que con voltajes por arriba de 200 volts también se puede

dañar al tejido humano si se cierra el circuito y la corriente es suficiente como en casa con los zapatos

mojados (los fusibles se queman a 30 amperes = 30000 miliamperios), pero con zapatos secos puedes

tocar sin riesgo un polo de cable de alta tensión.

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

9

CONCEPTOS PARA ENTENDER EL FUNCIONAMIENTO DE LA CAJA DE TOQUES.CARGA ELÉCTRICA

La unidad de carga eléctrica es el Culombio (abreviado C). La materia ordinaria está hecha de átomos

que tienen un núcleo cargado positivamente y electrones cargados negativamente rodeando al núcleo.

La carga está cuantiada en múltiplo de la carga del electrón o protón:

Las influencias de las cargas están caracterizadas en función de las fuerzas entre ellas (ley de

coulomb), y el campo eléctrico y el voltaje producidos por ellas. Un Culombio de carga es la carga que

fluiría a través de una lámpara de 120 vatios (120 voltios de AC) en un segundo. ¡Dos cargas de un

Culombio cada una, separada por una distancia de un metro, se repelerán entre ellas con una fuerza

de alrededor de 1 millón de toneladas!

La tasa de flujo de la corriente eléctrica se llama intensidad de corriente y se mide en Amperios.

En la introducción de una de las propiedades fundamentales de la materia, es oportuno señalar que

aunque utilizamos esquemas y montajes simplificados para introducir los conceptos, hay

inevitablemente mucho más que decir. No hay ningún significado añadido a los círculos que

representan el protón y el electrón, en el sentido de atribuirle tamaños relativos e incluso objetos

materiales sólidos de forma esférica, solo son una representación útil de conceptos. La idea más

importante es que estos tienen desde el punto de vista eléctrico una propiedad llamada "carga", que

es del mismo tamaño o valor pero de polaridad opuesta entre el electrón y el protón. El protón tiene

una masa 1.836 veces mayor que la masa del electrón, pero una carga exactamente de igual tamaño

al electrón, solo que es positiva en vez de negativa. Incluso los términos "positivo" y "negativo", son

arbitrarios aunque bien arraigados términos históricos. El comportamiento esencial es que el protón y

el electrón se atraen fuertemente; el histórico arquetipo de "los polos opuestos se atraen". Dos

protones o dos electrones se repelerán fuertemente entre sí. Una vez que Ud. haya establecido esas

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

10

ideas básicas de la electricidad de "cargas iguales se repelen, cargas opuestas se atraen", ya tiene e

fundamento para la electricidad y puede ampliarse a partir de ahí.

A partir de la precisa neutralidad de la materia ordinaria, así como de detallados experimentos

microscópicos, sabemos que el protón y el electrón tienen la misma magnitud de carga. Todas las

cargas observadas en la Naturaleza, son múltiplos de estas cargas fundamentales. Aunque el modelo

estándar del protón, se representa construido por partículas de carga fraccionaria llamadas quarks

esas cargas fraccionarias no han sido observadas aisladamente, sino siempre en combinaciones que

producen +/- la carga del electrón.

Una simple carga eléctrica aislada se llama "monopolio eléctrico". Dos cargas iguales, una positiva y

otra negativa, colocadas cerca una de la otra, constituye un

Dipolo eléctrico. Dos dipolos orientados opuestamente y cerca uno del otro, constituye un cuádruplo

eléctrico. Puede continuar este proceso, para cualquier número de polos, pero aquí se mencionan solo

los dos primeros, porque estos encuentran significativas aplicaciones en fenómenos físicos.

Una de las simetrías fundamentales de la Naturaleza es la conservación de la carga eléctrica. Ningún

proceso físico produce un cambio neto de carga eléctrica.

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

1

1.- CORRIENTE ELÉCTRICA

La corriente eléctrica es la tasa de flujo de carga que pasa por un determinado punto de un circuito

eléctrico, medido en Culombios/segundo, denominado Amperio. En la mayoría de los circuitos

eléctrico de DC, se puede asumir que la resistencia al flujo de la corriente es una constante, de manera

que la corriente en el circuito está relacionada con el voltaje y la resistencia, por medio de la ley de

Ohm. Las abreviaciones estándares para esas unidades son 1 A = 1 C/s.

2.- CORRIENTE DIRECTA O CONTINUA

La corriente directa (CD) o corriente continua (CC) es aquella cuyas cargas eléctricas o electrones

fluyen siempre en el mismo sentido en un circuito eléctrico cerrado, moviéndose del polo negativo

hacia el polo positivo de una fuente de fuerza electromotriz (FEM), tal como ocurre en las baterías, las

dinamos o en cualquier otra fuente generadora de ese tipo de corriente eléctrica.

Fuentes suministradoras de corriente directa o continua. A la izquierda, una batería de las comúnmente

utilizada en los coches y todo tipo de vehículo motorizado. A la derecha, pilas de amplio uso, lo mismo

en linternas que en aparatos y dispositivos eléctricos y electrónicos.

Es importante conocer que ni las baterías, ni los generadores, ni ningún otro dispositivo similar crea

cargas eléctricas pues, de hecho, todos los elementos conocidos en la naturaleza las contienen, pero

para establecer el flujo en forma de corriente eléctrica es necesario ponerlas en movimiento.

El movimiento de las cargas eléctricas se asemeja al de las moléculas de un líquido, cuando al ser

impulsadas por una bomba circulan a través de la tubería de un circuito hidráulico cerrado.

Las cargas eléctricas se pueden comparar con el líquido contenido en la tubería de una instalación

hidráulica. Si la función de una bomba hidráulica es poner en movimiento el líquido contenido en una

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

12

tubería, la función de la tensión o voltaje que proporciona la fuente de fuerza electromotriz (FEM) es

precisamente, bombear o poner en movimiento las cargas contenidas en el cable conductor del circuito

eléctrico. Los elementos o materiales que mejor permiten el flujo de cargas eléctricas son los metales

y reciben el nombre de “conductores”.

3.- CORRIENTE ALTERNA.

Además de la existencia de fuentes de FEM de corriente directa o continua (C.D.) (como la que

suministran las pilas o las baterías, cuya tensión o voltaje mantiene siempre su polaridad fija), se

genera también otro tipo de corriente denominada alterna (C.A.), que se diferencia de la directa por e

cambio constante de polaridad que efectúa por cada ciclo de tiempo.

Una pila o batería constituye una fuente de suministro de corriente directa, porque su polaridad se

mantiene siempre fija.

La característica principal de una corriente alterna es que durante un instante de tiempo un polo es

negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas

veces como ciclos por segundo o Hertz posea esa corriente. No obstante, aunque se produzca un

constante cambio de polaridad, la corriente siempre fluirá del polo negativo al positivo, tal como ocurre

en las fuentes de FEM que suministran corriente directa.

4.- RESISTENCIA ELÉCTRICA

Resistencia eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos de oponerse en cierto grado al paso de la

corriente eléctrica. En función del valor de esta propiedad, los materiales se clasifican en conductores,

semiconductores o aislantes:

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

13

Conductores: Son los elementos que presentan una oposición muy pequeña al paso de los electrones

a través de ellos; es decir, presentan una resistencia eléctrica muy baja. Como ejemplo de buenos

conductores eléctricos podemos nombrar a los metales.

Semiconductores: Son un grupo de elementos, o compuestos, que tienen la particularidad de que

bajo ciertas condiciones, se comportan como conductores. Cuando estas condiciones no se dan, se

comportan como aislantes. Como ejemplo podemos nombrar al germanio, al silicio, al arseniuro de

galio.

Aislantes: Son los materiales o elementos que no permiten el paso de los electrones a través de ellos.

Como ejemplo podemos nombrar a los plásticos.

5.- RESISTENCIA

La resistencia de un conductor depende de la longitud del mismo (l), de su sección (s) y del materia

con el que está fabricado, mediante la siguiente expresión:

6.- LEY DE OHM

Para muchos conductores de la electricidad, la corriente eléctrica que fluye a través de ellos, es

directamente proporcional al voltaje que se le aplica. Cuando se toma una vista microscópica de la ley

de Ohm, se encuentra que la velocidad de desplazamiento de las cargas a través del material, es

proporcional al campo eléctrico en el conductor. A la proporción entre el voltaje y la corriente, se le

llama resistencia, y si esta proporción es constante sobre un amplio rango de voltajes, al material se

le dice que es un material "óhmico". Si el material se puede caracterizar por tal resistencia, entonces

la corriente se puede predecir de la relación: Se puede introducir datos en cualquiera de las casillas

de abajo. Especificando cualquiera de dos cantidades, se determina la tercera. Después de entrar

7/21/2019 1 Semestre(1)


7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

15

Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. Si la energía fuese un líquido, la potencia

sería los litros por segundo que vierte el depósito que lo contiene. La potencia se mide en joule por

segundo (J/seg) y se representa con la letra “P”.

Un J/seg equivale a 1 watt (W), por tanto, cuando se consume 1 joule de potencia en un segundo

estamos gastando o consumiendo 1 watt de energía eléctrica.

La unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el “watt”, y se representa con la letra “W”.

8.- TRANSISTORES

Un transistor es un componente que tiene, básicamente, dos funciones:

- Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una PEQUEÑA señal de mando.

- Funciona como un elemento AMPLIFICADOR de señales.

¿Cómo es físicamente un transistor?

Hay dos tipos básicos de transistor:

a) Transistor bipolar o BJT (Bipolar Junction Transistor)

b) Transistor de efecto de campo, FET (Field Effect Transistor) o unipolar

9.- LEDS

Los LED son dispositivos semiconductores de estado sólido lo cual los hace robustos, fiables, de larga

duración y a prueba de vibraciones, que pueden convertir la energía eléctrica directamente en luz. E

interior de un LED es un pequeño semiconductor encapsulado en un recinto de resina de epoxi. En

contra de otros sistemas, los LED no tienen filamentos u otras partes mecánicas sujetas a rotura ni a

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

16

fallos por "fundido", no existe un punto en que cesen de funcionar, sino que su degradación es gradua

a lo largo de su vida. Se considera que a aproximadamente a las 50.000 horas, es cuando su flujo

decae por debajo del 70% de la inicial, eso significa aproximadamente 6 años en una aplicación de 24

horas diarias 365 días/año. Esto permite una reducción enorme de costes de mantenimiento ya que

no se necesita reemplazarlas, por lo que el Coste de Iluminación es mucho menor. Asimismo, por su

naturaleza el encendido se produce instantáneamente al 100% de su intensidad sin parpadeos n

periodos de arranque, e independientemente de la temperatura. A diferencia de otros sistemas no se

degrada por el número de encendidos. El control de los LED es otro de los factores importantes. Dada

su naturaleza son fácilmente controlables, pudiendo producir efectos y permitiendo controles de

energía que con otros dispositivos es más difíciles y caros de obtener. Por otra parte los dispositivos

LED son ecológicos ya que no contienen mercurio, tienen una duración mayor, ahorran gran cantidad

de energía, un punto significativo a tener en cuenta en las instalaciones y especialmente en las de tipo

público, y no producen casi contaminación lumínica, otro aspecto importante en aplicaciones públicas

y especialmente de tráfico.

10.- TRANSFORMADOR

Un transformador hace uso de la ley de Faraday y las propiedades ferromagnéticas de un núcleo de

hierro para subir o bajar eficientemente los voltajes de corriente alterna (AC). Por supuesto que no

puede incrementar la potencia, de modo que si se eleva el voltaje, la corriente es disminuida

proporcionalmente y viceversa.

11.- LEY DE VOLTAJE

La suma de las diferencias de voltajes en cualquier bucle cerrado debe ser cero. No importa que

camino se sigue a través del circuito eléctrico, si Ud. vuelve al punto de partida, debe medir el mismo

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

17

voltaje, restringiéndose el cambio de voltaje alrededor del bucle a cero. Puesto que el voltaje es la

energía de potencial eléctrico por unidad de carga, la ley de voltaje se puede considerar como una

consecuencia de la conservación de la energía. La ley de voltaje tiene una gran utilidad práctica en e

análisis de los circuitos eléctricos. Se usa junto con la ley de corrientes en muchas tareas de análisis

de circuitos. La ley de voltaje es una de las principales herramientas, para el análisis de los circuitos

eléctricos, junto con la ley de Ohm, la ley de corriente y la relación de potencia. Aplicando la ley de

voltaje al circuito de arriba junto con la ley de Ohm y las reglas para combinar resistencias nos da los

números mostrados abajo. La determinación de los voltajes y las corrientes asociadas con un circuito

en particular junto con la potencia, le permite describir completamente el estado eléctrico de un circuito

de corriente continua.

12.- LEY DE FARADAY

Cualquier cambio del entorno magnético en que se encuentra una bobina de cable, originará un

"voltaje" (una fem inducida en la bobina). No importa cómo se produzca el cambio, el voltaje será

generado en la bobina. El cambio se puede producir por un cambio en la intensidad del campo

magnético, el movimiento de un imán entrando y saliendo del interior de la bobina, moviendo la bobina

hacia dentro o hacia fuera de un campo magnético, girando la bobina dentro de un campo magnético,

etc. La ley de Faraday es una relación fundamental basada en las ecuaciones de Maxwell. Sirve como

un sumario abreviado de las formas en que se puede generar un voltaje (o fem), por medio del cambio

del entorno magnético. La fem inducida en una bobina es igual al negativo de la tasa de cambio del

flujo magnético multiplicado por el número de vueltas (espiras) de la bobina. Implica la interacción de

la carga con el campo magnético.

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

18

13.- LEY DE LENZ

Cuando se genera una fem por cambio en el flujo magnético, de acuerdo con la ley de Faraday, la

polaridad de la fem inducida es tal que produce una corriente cuyo campo magnético, se opone al

cambio que lo produjo. El campo magnético inducido en el interior de cualquier bucle de cable, siempre

actúa para mantener constante el flujo magnético del bucle. En el ejemplo de abajo, si el campo B

aumenta, el campo inducido actúa en oposición. Si está disminuyendo, el campo magnético actúa en

la dirección del campo aplicado, para tratar de mantenerlo constante.

14.- FLUJO MAGNÉTICO

El flujo magnético es el producto del campo magnético medio, multiplicado por el área perpendicular

que atraviesa. Es una cantidad de conveniencia que se toma en el establecimiento de la ley de Faraday

y en el estudio de objetos como los transformadores y los solenoides. En el caso de un generador

eléctrico donde el campo magnético atraviesa una bobina giratoria, el área que se usa en la definición

del flujo es la proyección del área de la bobina sobre un plano perpendicular al campo magnético. La

contribución al flujo magnético para una determinada área es igual al área por la componente del

campo magnético perpendicular al área. Para una superficie cerrada la suma del flujo magnético es

siempre igual a cero (ley de Gauss para el magnetismo). No importa cuán pequeño sea el volumen

las fuentes de campos magnéticos son siempre fuentes dipolares (como imanes de barra miniatura),

de modo que hay tantas líneas de campo magnéticos entrando (al polo sur) como saliendo (del polo

norte).

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

19

MATERIAL:

1 transistor NPN - TIP31C

1 Diodo LED emisor de luz

1 Resistencia de 560 Ohm,(debe ser de 5 o 10 Watts)

1 Potenciómetro 50K a 100K

1 Transformador 127/12 V.C.A -500mA.

1 Interruptor de 2 patas

2 Electrodos (tubos de cobre)

1 porta pilas (o también lo pueden reemplazar con una fuente de 5 voltios).

Y claro baterías de 12 volts. (Dependiendo de la porta pilas o 4 servirán).

30 Cm o 1 metro de cable de cobre de conexión. (tener algunos cm de repuesto).

Cable dúplex calibre 18 para los diodos

Perilla para potenciómetro

HERRAMIENTAS:

Cautín.

Pinzas.

Soldadura para cautín.

Un trapo. (A veces puede ser útil).

Un desarmador.

Pasta para cautín

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

20

PROCEDIMIENTO DE ARMADO Y DIAGRAMA:

Primero procedemos a montar el led, potenciómetro, transformador y Smith en una tabla o lo que

quieran usar para montar el circuito (ojo que el led apagador y potenciómetro deben quedar a la vista

y alcance para poder interactuar con el circuito)

Después soldamos los componentes con el cable de conexión

1.- negativo de la pila a un polo del switch (a veces traen 3 polos, solo usaremos el del medio y el

de un extremo)

2.- un polo del switch a la patita E del transistor

3.- pata B del transistor a un polo de la resistencia

4.- pata C del transistor al cable de la izq. del transformador (en el lado que tiene 3 cables)

5.- polo de la resistencia al polo negativo del led (la patita más larga)

6.- polo positivo del led (patita más corta) a el cable de la derecha del transformador

7.- positivo de la batería al cable de en medio del transformador

8.- soldar los 2 cables del otro extremo del transformador a un polo de cada extremo de

potenciómetro respectivamente

9.- el polo de en medio del potenciómetro con cable dúplex a un electrodo (o tubo de cobre)

10.- tomamos cualquier polo de los extremos del potenciómetro y soldamos el otro electrodo (o

tubo de cobre)

11.- montamos bien el circuito en una caja (usar tornillos clavos cinta adhesiva etc.)

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

2

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

22

RESULTADOS:

La máquina de toques funciona bien y es un buen proyecto para comprobar el electromagnetismo y

dar una idea de sus aplicaciones en la electrónica, con un transformador se puede crear una carga

capaz de pasar corriente por un cuerpo y se hace continuo al variar la onda de la corriente inducida

por medio de un vibrador que fue lo que se hizo con la bobina y la cercha.

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

23

FOTOS Y EVIDENCIAS:

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

24

CUESTIONARIO:

1.- ¿Cómo actúa un inversor de potencia y para qué puede utilizarse?

R= Un inversor de potencia convierte una potencia de DC (corriente continua) de una batería en unapotencia AC (corriente alterna) convencional que puede utilizarse para operar todo tipo de artefactos..

luz eléctrica, artefactos de cocina, microondas, máquinas eléctricas, televisores, radioscomputadoras, para nombrar unos pocos. Sólo se trata de conectar el inversor a una batería yenchufar su dispositivo AC en el inversor y se obtiene energía portátil, donde y cuando se necesite.

2.- ¿Qué tamaño de inversor se debe adquirir?R=La elección del tamaño depende de los vatios (o amperes) de lo que se desee hacer funcionar(infórmese del consumo de energía y consulte la placa de especificaciones del artefacto o máquina).Se recomienda adquirir un modelo más grande al que usted cree que va a necesitar (por lo menos deun 10 a un 20 % mayor a su carga máxima).

3.- ¿Cuál es la fórmula para convertir Vatios AC en Amperes DC?

R= Esta conversión le permitirá determinar la cantidad de corriente que se consumirá a partir de unabatería 12V DC asignada a la potencia AC que trasladará a su artefacto.DC (Amperes)= Potencia AC x 1,1/ 12.

4.- ¿Cómo empalmo el Inversor?R=Los inversores deben acoplarse directamente a la batería. El tamaño del cable depende de ladistancia entre la batería y el Inversor.

5.- ¿Qué tamaño de cable debería utilizar y si está incluido?R= A continuación se citan tamaños recomendados para los cables de la batería. Se recomiendaparticularmente mantener los cables de la batería lo más reducidos posible. Si usted necesita un tramo

extenso de cable, resulta más conveniente mantener los cables de la batería reducidos y utilizar uncable flexible de extensión AC regular para el artefacto. Los inversores de potencia requieren cablesmuy gruesos. No resulta sencillo encontrar un cable de tal medida en una ferretería. El mejor lugarpara adquirir cables gruesos es en un proveedor de soldaduras local. Consulte el rubro de “equiposelementos de soldadura” en la guía telefónica. Igualmente puede hallar cables gruesos en las paradasde los camiones y almacén de automóviles

6.- ¿Qué tipo de batería debería utilizarse (de automotor o de ciclo profundo)?R= La mayoría de las baterías marinas y automotrices proveen un amplio suministro de energíadurante 30 a 60 minutos aun cuando el motor no está encendido. El tiempo real puede variardependiendo de la vida útil y el estado de la batería y la demanda de potencia requerida por el equipo

en donde opera el inversor. Si se utiliza el inversor mientras el motor está apagado; deberíaencendérselo cada hora y dejarlo en funcionamiento por 10 minutos para recargar la batería.

7.- ¿Cómo conecto dos o más baterías?R= Puede resultar útil operar el inversor desde un banco de baterías de 12 Voltios del mismo tipo enuna configuración“paralela”. Estas dos baterías generarán dos veces las horas/amp de una sola batería; tres batería sgenerarán tres veces las horas/amp y así sucesivamente. Esto prolongará el tiempo de recarga de lasbaterías, brindando al usuario una mayor duración en el tiempo de utilización del artefacto.

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

25

CONCLUSIONES:

En este proyecto pudimos descubrir un gran uso para la electricidad ya lo construimos de una forma

no tan complica y si resolvimos muchas de las dudas que teníamos ya que al comenzar el proyecto no

conocíamos nada de lo que debía de usarse para la elaboración de la caja de toque ni supimos que

leyes llevaba y ahora conocemos un poco más sobre este tema como fue la electricidad y las cosas

que una pequeña caja como esta lleva y que necesitamos comprender para poder entender a la

perfección esta caja de toques.

7/21/2019 1 Semestre(1)


Proyecto Integrador

CIBERGRAFÍA:

*http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/elecur.html

*http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/farlaw.html

*http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_corriente_alterna/ke_corriente_alter*na_2.htm

*http://fresno.pntic.mec.es/~fagl0000/resistencia_electrica.htm

*http://pis.unicauca.edu.co/moodle/file.php/61/capitulo%205/html/potencia%20electrica.htm

*http://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2008/04/transistores.pdf

BIBLIOGRAFÍA:

-Olmo Escribano Julio, Electricidad y Electrónica

-Microscopia: Materiales, Instrumental y Métodos – Werner Machigay

-Chapman, Máquinas Eléctricas - 3 Edición

Documents

1 Semestre(1)