Proyecto Alarma de Papel de Aluminio

2. Objetivos
3. Justificación
4. Marco teórico
5. Diagrama del circuito
6. Procedimiento de ensamblaje
7. Funcionamiento de la alarma
8. Cálculos para el circuito
9. Presupuesto
10. Conclusión
11. Bibliografía
12. Anexos

INTRODUCCIÓN

Las alarmas son de gran utilidad en la vida diaria de las personas por cuestiones de seguridad. En esta ocasión se ha desarrollado una alarma casera, en la cual se ha llevado a cabo un proceso completo de ensamblaje, cálculos de resistencias, corrientes y voltajes en diferentes partes y elementos del circuito, etc.

Con esto no solamente se pretende hacer funcionar una alarma, sino que lo que se desea es comprender perfectamente por qué y cómo funciona la alarma. Para eso se han estudiado detenidamente cada uno de los elementos del circuito. Se ha determinado la función de cada componente y el trabajo que desempeña en el funcionamiento de la alarma.

Igualmente se ha dado especial énfasis en los cálculos de cada valor, ya que el circuito trabaja como un sistema, no se pueden tomar valores independientes y manejarlos aisladamente. Debe trabajarse todo en conjunto, como un solo circuito.

Igualmente se le ha dado importancia a la presentación y apariencia de la alarma, por lo cual se ha instalado cada elemento cuidadosamente y finalmente se ha instalado todo en una caja con vidrio encima, para que se puedan ver todos los componentes.

La explicación del funcionamiento se detalla paso a paso, de manera que el lector comprenda con facilidad el por qué se ha utilizada cada uno de los elementos del circuito, y la función que desempeñan en el funcionamiento de la alarma.

1. OBJETIVOS

1.1. OBJETIVO GENERAL

"Hacer una alarma que tenga papel de aluminio como sensor, comprendiendo en detalle la función e importancia de cada elemento utilizado en el circuito."

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Aprender a crear un circuito a partir de un diagrama.
• Poner en práctica los conocimientos aprendidos en la materia Electricidad y Magnetismo.
• Hacer funcionar la alarma de papel de aluminio.
• Comprender la función de cada elemento dentro del circuito.
• Ser capaces de desarrollar e interpretar cálculos de corriente, voltaje y resistencias sobre los elementos utilizados.

2. JUSTIFICACIÓN

En vista que la materia de Electricidad y Magnetismo no puede ser únicamente teórica sino que debe llevarse también a la práctica, sale a la luz la necesidad de crear un circuito en el cual se pongan en práctica los conocimientos aprendidos en la materia Electricidad y Magnetismo.

Es de suma importancia ser capaces de hacer esta alarma a partir de un diagrama. Luego de ello, comprender el funcionamiento de todos los elementos utilizados y finalmente hacer cálculos sobre los elementos, según lo aprendido en clase.

Por estas razones, se justifica el desarrollo de esta alarma de papel de aluminio, en la cual se ponen en práctica los conocimientos aprendidos en clase, y se investigan y adquieren nuevas competencias, habilidades y conocimientos.

3. MARCO TEÓRICO

3.1. VOLTAJE

La diferencia de potencial entre dos puntos (1 y 2) de un campo eléctrico es igual al trabajo que realiza dicha unidad de carga positiva para transportarla desde el punto 1 al punto 2. Puede definirse voltaje como la fuerza electromotriz que hace que los electrones libres se muevan.

3.2. CORRIENTE ELÉCTRICA

Es la carga eléctrica que pasa a través de una sección o conductor en la unidad de tiempo. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en culombios por segundo, unidad que se denomina amperio.

Si la intensidad es constante en el tiempo se dice que la corriente es continua; en caso contrario, se llama variable. Si no se produce almacenamiento ni distribución de carga en ningún punto del conductor, la corriente es estacionaria. Según la Ley de Ohm, la intensidad de la corriente es igual al voltaje dividido por la resistencia que oponen los cuerpos:

3.3. LEY DE OHM

Como la resistencia eléctrica en un circuito es muy importante para determinar la intensidad del flujo de electrones, es claro que también es muy importante para los aspectos cuantitativos de la electricidad. Se había descubierto hace tiempo que, a igualdad de otras circunstancias, un incremento en la resistencia de un circuito se acompaña por una disminución de la corriente. Un enunciado preciso de esta relación tuvo que aguardar a que se desarrollaran instrumentos de medida razonablemente seguros. En 1820, Georg Simon Ohm, un maestro de escuela alemán, encontró que la corriente en un circuito era directamente proporcional a la diferencia de potencial que produce la corriente, e inversamente proporcional a la resistencia que limita la corriente. Expresado matemáticamente:

donde I es la corriente, V la diferencia de potencial y R la resistencia.

Esta relación básica lleva el nombre del físico que más intervino en su formulación: se llama Ley de Ohm.

Si se reemplaza el signo de proporcionalidad de la Ley de Ohm por un signo de igual, se tiene:

Ley de Ohm para determinar corriente eléctrica (Amperios)

Despejando le ecuación anterior, se encuentran dos ecuaciones más:

Ley de Ohm para determinar valores de resistencias (Ohmios)

Ley de Ohm para determinar voltaje (Voltios)

De esta forma, la Ley de Ohm define la unidad de resistencia eléctrica así como también el voltaje y la corriente, haciendo sencillos despejes de las ecuaciones presentadas, siempre y cuando se tengan dos valores conocidos y una sola incógnita.

3.4. POTENCIÓMETRO (RESISTENCIA VARIABLE)

Un potenciómetro es un resistor al que le podemos variar el valor de su resistencia. De esta manera indirectamente podemos controlar la intensidad de corriente que hay por una línea si lo conectamos en serie o la diferencia de potencial de hacerlo en paralelo.

Normalmente los potenciómetros se utilizan en circuitos con poca corriente, para potenciar la corriente, pues no disipan apenas potencia, en cambio en los reóstatos, que son de mayor tamaño, circula más corriente y disipan más potencia.

Divisor resistivo variable ajustable por medio de un cursor.

Es una resistencia formada por una delgada pista de carbón de cuyos extremos salen dos terminales; a dicha pista la recorre un cursor que está vinculado a un tercer terminal.

Si aplicamos una tensión entre los terminales 1 y 2, el cursor tendrá una tensión proporcional a la posición de este sobre la pista.

Potenciómetro o resistencia variable

3.5. TRANSISTOR

El transistor es un elemento semiconductor que tiene la propiedad de poder gobernar a voluntad la intensidad de corriente que circula entre dos de sus tres terminales (emisor y colector), mediante la circulación de una pequeña corriente aplicada en el tercer terminal (emisor).

Este efecto se conoce con el nombre de amplificación de corriente, y nos permite aplicarle en el emisor una corriente muy pequeña con cualquier forma de variación en el tiempo, y obtener la misma corriente, con la misma variación en el tiempo, pero de mayor amplitud.

Se utilizan fundamentalmente en circuitos que realizan funciones de amplificación, control, proceso de datos, etc.

Transistor y forma de representarlo en un circuito

3.6. RESISTENCIA

Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para recorrerla. Su valor se mide en ohmios y se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω). La materia presenta 4 estados en relación al flujo de electrones. Éstos son Conductores, Semi-conductores, Resistores y Dieléctricos. Todos ellos se definen por le grado de oposición a la corriente eléctrica (Flujo de Electrones).

Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. De existir estos componentes reactivos, la oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de impedancia.

Según sea la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nula. La resistencia eléctrica se mide con el Ohmímetro es un aparato diseñado para medir la resistencia eléctrica en ohmios. Debido a que la resistencia es la diferencia de potencial que existe en un conductor dividida por la intensidad de la corriente que pasa por el mismo, un ohmímetro tiene que medir dos parámetros, y para ello debe tener su propio generador para producir la corriente eléctrica.

Grupo de resistencias de diferentes valores