componentes y simbolos electrico

5/22/2018 Componentes y Simbolos Electrico

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UNIDAD 3Componentes y Smbolos ElctricosIntroduccin

Esta unidad describe los diferentes tipos de componentes elctricos

bsicos, tipos de componentes elctricos de estado slido, las pruebas de

los componentes elctricos y los diferentes smbolos usados en los

diagramas de los sistemas elctricos.

Objetivo

Al terminar esta unidad, el estudiante podr identificar y explicar la

funcin de los componentes y los smbolos elctricos.

Material de referencia

Uso del grupo de herramientas para los conectores VE SEHS8038

Uso del juego de conectores Sure-Seal 6V300 SMHS7531

Uso de las herramientas para conectores CE SEHS9065Servicio de los conectores Deutsch SEHS9615

Mantenimiento bsico de cables elctricos (video) SSVN3197

Grupo parar soldadura en campo 9U7650 NEHS0601

Herramientas

6V3000 Juego de reparacin de conectores Sure-Seal

6V3001 Tenaza rebordeadora

6V3008 Herramienta de insercin

4C3406 Juego de conectores Deutsch

9U7246 Juego de conectores Deutsch

1U5804 Tenaza rebordeadora para conectores Deutsch

9U7560 Soldador de campo (optativo)

4C9024 Grupo de batera (optativo)

4C4075 Tenaza rebordeadora de mano

9U7330 Multmetro digital

Equipo de capacitacin en circuitos elctricos, modelo 18002 (ATech)

Estaciones de soldadura, soldadura y fundente

Equipo para desoldar

Frasco de alcohol desnaturalizado


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NOTAS


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Leccin 1: Componentes Elctricos Bsicos

Introduccin

Hay diferentes tipos de componentes usados en los circuitos

elctricos. En esta leccin se vern los componentes elctricos

bsicos y los tipos de cables usados en las mquinas Caterpillar.

Objetivos

Al terminar esta leccin, el estudiante podr:

Con un soldador, soldadura y alambre de cobre, soldar un contacto

de cable a otro cable y probar la continuidad entre el cable y el

contacto para asegurar una buena conexin.

Dadas las herramientas apropiadas, cables y conectores de cables,

reparar las fallas de cables y reemplazar un conector en un mazo de

cables de una mquina.

Demostrar que conoce la funcin de los componentes elctricos,

seleccionando las respuestas correctas a las preguntas dadas en un

examen de seleccin mltiple.

Material de referencia

Uso del grupo de herramientas para el conector VE SEHS8038

Uso del juego Sure-Seal 6V300 SMHS7531Uso de las herramientas para conectores CE SEHS9065

Servicio de los conectores DT SEHS9615

Mantenimiento de cableado bsico (Video) SSVN3197

Grupo de soldadura en campo 9U7650 NEHS0601


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Unidad 3 3-1-2 Fundamentos de los Sistemas ElctricosLeccin 1

Herramientas:

6V3000 Juego de reparacin de conectores Sure-Seal

6V3001 Herramienta rebordeadora

6V3008 Herramienta de insercin

4C3406 Juego de conectores Deutsch

9U7246 Juego de conectores Deutsch

1U5804 Herramienta rebordeadora para conectores Deutsch

9U7560 Soldador de campo (optativo)

4C9024 Grupo de batera (optativo)

4C4075 Herramienta rebordeadora manual

9U7330 Multmetro digital

Equipo de capacitacin en circuitos elctricos, modelo 18002 (ATech)

Estaciones de soldadura, soldadura y fundente

Equipo para desoldar

Botella de alcohol desnaturalizado


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Fig. 3.1.1 Tipos de cable

Los cables son los conductores de los circuitos elctricos. La mayora de

los cables son trenzados (hechos de muchos cables delgados enrollados y

recubiertos con un material comn aislante).

En las mquinas Caterpillar se encuentran varios tipos de cables

incluyendo:

De cobre: Son el tipo ms comn y son generalmente trenzados.

Conexiones de fusibles: Dispositivos de proteccin de circuitos hechos

de cables ms finos que los del resto del circuito que ellos protegen.

Cable enrollado/blindado: Un par de pequeos cables de calibre

especfico y aislados contra las seales de RFI/EMI, usados para seales

de comunicacin de computador.


Muchos cables estn en grupo con uno o ms conectores comunes en

cada extremo. Estos grupos son llamados mazos de cables. Observe que

un mazo puede contener cables de diferentes circuitos y sistemas. Un

ejemplo podra ser el mazo que enchufa en el conjunto del interruptor de

las luces frontales, el cual contiene los cables de las luces de

estacionamiento, las luces traseras y las luces frontales altas y bajas,

entre otros.

Fig. 3.1.2 Mazo de cables


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Algunos cables del mazo se encuentran en tubos plsticos. Estos

tubos tienen cortes longitudinales para permitir un acceso fcil a los

cables del mazo. Otros cables del mazo se forran en cinta aislante.

Los mazos se fijan a la mquina con abrazaderas de plstico y

sujetadores metlicos.

Para encontrar fcilmente un mazo especfico en la mquina, los

diagramas elctricos Caterpillar proporciona la ubicacin de los

mazos de cables. Las caractersticas de los diagramas elctricos

Caterpillar se vern ms adelante en la leccin 3


Fig. 3.1.3 Tabla de conversin de la clasificacin de cables elctricos.

Calibre del cable

Los circuitos elctricos y electrnicos se fabrican con conductores

de tamao y longitud especficos para proporcionar paso al flujo de

corriente. El tamao de un cable determina la cantidad de corriente

que puede transportar. Un cable puede clasificarse de dos maneras:

de acuerdo con la clasificacin de la "AmericanWire Gage" (AWG)

(referido generalmente como el calibre del cable) y la

clasificacin segn el sistema mtrico.

Cuando se reparan o se reemplazan cables de una mquina, es

necesario utilizar conductores de tamao y longitud correctos. La

figura 3.1.3. indica las resistencias tpicas de varios tamaos de

conductores.

Si usa la clasificacin AWG de cables, recuerde que los nmeros de

calibre ms bajos indican cables de tamao grande, y nmeros altos

indican cables de tamao pequeo. Las medidas mtricas del cable,

por otra parte, se refieren al dimetro del cable en milmetros y, en

este caso, dimetros grandes indican cables ms gruesos.


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Unidad 3 3-1-5Leccin 1

Soldadura

Aunque pueda existir una conexin elctrica entre dos cables rebordeados,

la conexin puede estar incompleta o defectuosa. La soldadura permite una

conexin elctrica slida y confiable.

En el proceso de soldadura, el metal derretido fluye entre todas las

imperfecciones de la superficie de los metales soldados. Al soldar dos

piezas de metal, una capa delgada de soldadura se adhiere entre las piezas

para permitir as la conexin elctrica.

La soldadura es una mezcla de estao y plomo y generalmente contiene un

fundente. La funcin del fundente es evitar la oxidacin durante el proceso.

El fundente tambin sirve para reducir los esfuerzos de la soldadura fundida

y permitir que sta fluya y se extienda ms fcilmente. La resina es el

fundente ms comnmente usado en la reparacin de cables elctricos. La

resina es anticorrosiva, poco txica y se funde fcilmente. La soldadura conncleo de resina es la nica clase de soldadura usada en reparaciones de

cables electrnicos. Nunca use soldadura con ncleos cidos u otras

soldaduras que contengan fundente corrosivo, ya que la propiedad de la

conexin de conducir la corriente se perder rpidamente.

En la operacin de soldadura siga estas indicaciones:

- Use el soldador para calentar el terminal o la pinza. Este transferir calor

por conductividad a los cables, que se calentarn lo suficiente para derretir

la soldadura. No caliente la soldadura directamente.

- Asegrese de que haya lminas de soldadura entre el ncleo (conductor) y

el terminal o pinza, pero no en el aislador.

- Si usa la pinza, asegrese de que la soldadura cubra la superficie expuesta

del conductor y toda la pinza.

- Si aplica soldadura alrededor de un terminal, asegrese de que la

soldadura cubra el conductor, pero no lo extienda ms all del conductor.

Puede ser til inclinar ligeramente hacia arriba el extremo del cable que se

est reparando para evitar que la soldadura fluya al terminal.

- No aplique mucha soldadura si el cable trenzado individual no es visible.

- No permita que el soldador queme el terminal o el aislador.

- No deje puntas agudas de soldadura, ya que pueden romper la cinta usada

para aislar la reparacin.


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- No permita que por fuera de la reparacin o sobre el aislador

queden hebras del cable trenzado.

- No haga soldaduras de cables en un circuito vivo. Siempre

desconecte la electricidad de los cables y luego realice lareparacin.

NOMINAL

DENTRO DE TOLERANCIA/ESPECIFICACIONES

NO CONFORMIDAD

Soldadura entre

ncleo y pinzaCubrimiento de

100% con soldadura

del ncleo y pinza

Menos de 100% de

cubrimiento de soldadura

Debe pasar requerimiento

de tirar despus de soldar

Debe haber soldadura

entre ncleo y pinza

Falta soldadura en la

ventana de la pinza

Algo de cable expuesto

debido a la contraccindel aislador

Aislador quemado o exceso

de soldaura pegada al

aislador (puede cubrirse

con cinta aisladora)

Puntas

con filo

o crestasUno o ms cablesmuestran evidencia de no

estar unidos a la pinza

Exceso de flujo deaceite (cinta resbalosa)

Una o ms hebrassalidas (capaces de

picar y romper

la cinta aisladora)

Aislador excesivamente

quemado o soldadura en

exceso pegada al aislador

(no puede cubrirse con

cinta aisladora)

Extremos del ncleosobre el aislador

Fig 3.1.4 Normas para realizar trabajos de soldadura en cables elctricos


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Herramientas y preparacin para las operaciones de soldadura

Herramientas

Se recomienda usar las siguientes herramientas cuando se preparan yse sueldan cables o conexiones:

Pinzas de ngulo, usadas para cortar cables blandos y otros

componentes de los cables. No se deben usar para cortar metales

duros, como hierro o acero.

Pinzas de nariz larga o nariz de aguja, usados para sujetar el cable

hasta que el extremo rebordeado del cable pueda ser doblado

alrededor de un borne o insertado en el orificio de un terminal.

Los rebordeadores de cables se usan para quitar el aislador delextremo del cable. Hay diferentes pinzas rebordeadoras de cable que

van desde el tipo simple que se encuentra en una pinza de ngulo,

hasta los automticos, que trabajan diferentes dimetros de cables.

Un soldador es una herramienta comn en la industria, que se usa

para unir los cables. Hay diferentes tipos de aparatos para este

propsito, como soldadores de pistola, de lpiz, etc. Los soldadores

se clasifican dependiendo de la cantidad de energa que pueden

disipar e, indirectamente, de la cantidad de calor que producen. Los

tamaos ms populares de soldadores son las pistolas de 100 vatios

y 125 vatios. El tipo de trabajo determina el tamao del soldador quedebe usarse.

Para evitar el recalentamiento durante la soldadura, o para desoldar

piezas electrnicas sensibles al calor, se usa un disipador de calor. El

disipador de calor es generalmente una pinza que se conecta al cable

entre el cuerpo de la pieza y el punto terminal donde se aplica el

calor. El disipador de calor absorbe el calor y reduce la cantidad de

calor al componente.

Una herramienta para desoldar simplifica el trabajo de limpiar

desechos de soldadura de los orificios del tablero electrnico,cuando los componentes se quitan de los orificios. Los orificios

deben estar libres de soldadura antes de insertar los terminales de un

nuevo componente.



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Preparacin del cable que se va a soldar

Para dar paso a la electricidad dos o ms cables deben estar

conectados elctricamente. Esto significa que la superficie de un

cable sin aislamiento debe conectarse mecnicamente a la superficiesin aislamiento del otro cable. Para asegurarnos de que los cables no

se separen, o que la conexin no sufra corrosin, los cables deben

soldarse en su unin.

Antes de conectar y soldar los cables, deben prepararse

convenientemente. Esto implica quitar el aislante del extremo de los

cables para tener los terminales de los cables que puedan conectarse

entre s, o a un borne o al contacto de un conector.

Despus de quitar el aislador, examine si el cable tiene muescas,

cortes o decoloracin. Si el cable est brillante y no tiene muescas odaos, no se necesita ninguna otra preparacin. Si el cable aparece

oscuro o sin brillo, debe limpiarse antes de soldarse.

Como paso final, antes de soldar, es necesario realizar una labor

llamada de "estaado". Si se usan cables trenzados, el cable debe

entorcharse y colocarse en la punta del soldador para calentarlo lo

suficiente, de modo que el cable pueda derretir la soldadura.

Conexiones mecnicas

Algunos de los conectores ms comunes son los bornes, losterminales y los empalmes. La figura 3.1.5 muestra una conexin a

un borne. El cable debe asegurarse al borne enrollndolo tres cuartos

de vuelta o una vuelta completa. Enrollar el cable ms de una vuelta

alrededor del borne es un desperdicio y causar problemas si la

conexin necesita desoldarse.


Fig. 3.1.5 Borne


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Si se empalman dos cables, el procedimiento recomendado es doblarel extremo de cada cable en forma de gancho. Combine los dos

ganchos y aplique la soldadura en la unin. No es necesario torcer los

cables enganchados antes de soldar. La figura 3.1.7 muestra una

conexin de empalme de gancho.


Fig. 3.1.6 Regleta de terminales

Fig. 3.1.7 Empalme de gancho

Fig. 3.1.8 Disipador de calor

La figura 3.1.6 muestra una conexin tpica a una regleta de

terminales. Doble el extremo del cable en forma de gancho e

insrtelo en la ranura de la regleta de terminales.

Cuando conecte cables a componentes sensibles al calor, a un borne o

a una regleta terminal, se recomienda usar un disipador trmico. La

figura 3.1.8 muestra un disipador trmico conectado entre un diodo y

un borne. El disipador trmico acta como una carga de calor y por

esta razn reduce el calor que pueda transferirse al diodo.


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Precauciones de seguridad

Los soldadores de pistola operan a altas temperaturas y pueden

causar quemaduras graves. Observe las siguientes precauciones

de seguridad cuando proceda a soldar componentes elctricos:

1. No permita que la soldadura caliente salpique en el aire al

sacudir una pistola de soldar o una unin recin soldada.

2. Agarre siempre la pistola de soldar por el mango aislado. No

toque la parte de metal descubierta.

3. No permita que la parte metlica de una pistola de soldar se

ponga en contacto con materiales combustibles. La pistola de

soldar debe estar siempre en su soporte cuando no est en uso.

Sugerencias tiles

Una buena soldadura es parte de la habilidad del tcnico. Las

soldaduras de las conexiones deben ser mecnicamente fuertes;

por tanto, no deben vibrar ni estar flojas, lo que causara

intermitencias elctricas. Elctricamente, los contactos soldados

deben tener baja resistencia para proporcionar la adecuada seal

de transferencia. Algunas reglas bsicas para soldar son:

1. La punta del soldador debe cubrirse con estao y limpiarse

2. Los metales que se van a soldar deben estar limpios

3. Sujete mecnicamente la unin, de ser posible4. Cubra con estao las superficies grandes antes de soldarlas

5. Aplique la soldadura en las uniones, no en la punta de la

pistola. La soldadura debe fluir libremente y tener una

apariencia suave y brillante

6. Use suficiente soldadura para permitir conexiones slidas

7. Al utilizar un fundente adicional, aplquelo en la unin. Slo

debe usarse fundente de resina en las conexiones elctricas

8. Haga la soldadura rpidamente y no permita que los

componentes o el aislador se quemen o se recalienten

9. Use soldadura con ncleo de resina o su equivalente. No use

soldadura con ncleo de cido en ninguna conexin elctrica.

En este punto, realice la prctica de taller 3.1.1.



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Fig. 3.1.9 Conectores de mazos de cables

Fig. 3.1.10 Asperezas del conector

Las clavijas y los receptculos tienen resistencia y ofrecen algo de

oposicin al flujo de corriente. Como las superficies de las clavijas y

de los receptculos no son lisas (contienen picos y ondulaciones),

existe una condicin conocida como aspereza (superficie rugosa).

Cuando las dos mitades se conectan, aproximadamente uno por ciento

de sus superficies no hace contacto entre s.

El propsito de un conector es pasar la corriente de un cable a otro.Para hacer esto, el conector debe tener dos mitades que se acoplen

(enchufe y receptculo). Una mitad contiene una clavija, la otra mitad

contiene un receptculo. Cuando las dos mitades se juntan, permiten

el paso de corriente.

Con el uso frecuente de sistemas electrnicos en las mquinas

Caterpillar, el servicio dado a los conectores es ahora una tarea

fundamental, e implica un aumento en el mantenimiento del cableado,

conectores, clavijas y receptculos. Otro factor importante que

aumenta la reparaciones de los sistemas electrnicos es el medio

ambiente severo en el cual operan los conectores. Los conectoresdeben operar en condiciones extremas de calor, fro, polvo, suciedad,

humedad, qumicos, etc.


Conectores


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Los electrones son forzados a converger sobre los picos y crean, por

consiguiente, algo de resistencia en las mitades de contacto. Aunque

este proceso parezca insignificante para la operacin de un control

electrnico, esta resistencia a travs del conector puede crear un

funcionamiento defectuoso de los controles electrnicos.

Galvanizado

A fin de lograr la mnima resistencia en las clavijas y los contactos,

debe ponerse especial atencin al acabado, a la precisin y al tipo de

metal usado en la fabricacin de las clavijas y los contactos. El estao

es lo suficientemente blando para permitir una "pelcula limpiadora",

pero tiene alta resistividad. El cobre tiene baja resistividad pero es

muy duro. Entonces, para lograr una mnima resistencia y reducir al

mximo las asperezas, los contactos de cobre de baja resistencia son a

menudo galvanizados con estao.

La pelcula limpiadora se presenta cuando las clavijas y los contactos

han sido galvanizados con estao, de modo que al unirse, tienden a

"limpiarse" mutuamente para suavizar los picos y las ondulaciones

creados por las condiciones de aspereza. Otros metales como el oro y

la plata son excelentes para metalizar el cobre, pero muy costosos.

Los contaminantes

Los contaminantes son otro factor que aumenta la resistencia en los

conectores. Algunas condiciones difciles, como el empleo de

qumicos etc., pueden causar un funcionamiento defectuoso debido al

aumento de la resistencia.

NOTA: Los conectores son causa de muchos problemas de

diagnstico. Por ello es necesario medir la resistencia entre lasmitades conectoras cuando se diagnostica un funcionamiento

defectuoso en el control electrnico. Tambin los tcnicos debensaber que desconectar y reconectar los conectores durante los

procesos de localizacin y solucin de problemas puedenproporcionar una informacin de diagnstico equivocada.Adicionalmente, aconseje a los estudiantes el uso muy ocasional

de cables de desconexin cuando se localizan y se solucionanproblemas elctricos de tipo intermitente.



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Tipos de conectores

En los sistemas elctricos y electrnicos de las mquinas Caterpillar se usan

varios tipos de conectores. Cada tipo difiere en el servicio o su reparacin.

Los siguientes tipos de conectores se examinarn con detalle:

Conectores ambientales vehiculares (VE)

Conectores Sure-Seal

Conectores Deutsch (Series HD10, DT, CE y DRC)

Unidad 3 3-1-13 Fundamentos de los Sistemas Elctricos

Leccin 1

Fig. 3.1.11 Conectores ambientales vehiculares VE

Conectores VE

Los conectores VE se usaron en los primeros mazos elctricos de las

mquinas Caterpillar, cuando hubo necesidad de usar conectores resistentes

a altas temperaturas, con gran nmero de contactos y mayor capacidad de

transportar corriente.

El conector requera una herramienta especial que desoldaba el metal para

poder quitar los contactos que pudieran daar el mecanismo de cierre, encaso de que la herramienta girara cuando se soltaba la pinza retenedora.

NOTA: No use herramientas para desoldar el metal (indicadas en

SEHS8038) en ningn otro tipo de conector elctrico.

Despus de rebordear un cable con el contacto, se recomienda soldar el

cable y el contacto para proporcionar una buena conexin elctrica. Use

nicamente soldadura con ncleo de resina en las conexiones elctricas.


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Fig. 3.1.12 Conectores Sure-Seal

Conectores Sure-Seal

Los conectores Sure-Seal se usan ampliamente en las mquinas

Caterpillar. Las cajas de los conectores vienen diseadas para

proporcionar un acoplamiento exacto entre las dos mitades, y en vez de

usar llaves gua o ranuras gua, los cuerpos de los conectores estn

moldeados de modo que no pueden conectarse incorrectamente.

Los conectores Sure-Seal tienen capacidad lmite de 10 contactos

(clavijas y receptculos).

NOTA: Los nmeros de las piezas de los tapones de repuesto, lascajas del receptculo y los contactos se encuentran en la InstruccinEspecial - Uso del juego de reparacin de los conectores Sure-Seal6V3000 (SMHS7531).

Use la herramienta especial (6V3001) para rebordear los contactos y los

cables.

Los conectores Sure-Seal exigen el uso de la herramienta especial

6V3008 para la instalacin de los contactos. Use alcohol desnaturalizado

como lubricante cuando se instalen los contactos. No se necesita una

herramienta especial para quitar los contactos de las clavijas.

En el armado de los contactos, debe usarse un tapn sellante 9G3695 en

cualquier orificio no usado en las cajas. El tapn sellante ayuda a evitar

que se forme humedad en las cajas.


La informacin especfica relacionada con el procedimiento de

instalacin de los contactos de los conectores VE (clavijas y

receptculos) se encuentra en la Instruccin Especial Uso del Grupo de

Herramientas de los Conectores VE (SEHS8038).

Este tipo de conector no se usa actualmente, pero en algunas mquinas

puede an necesitar el servicio de un tcnico de campo.



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Fig. 3.1.13 Conectores de la Serie HD10

Conectores de la serie Deutsch para servicio pesado (HD10)

El HD10 es un conector cilndrico, termoplstico, que utiliza

contactos tipo reborde, que pueden quitarse fcil y rpidamente. Lascpsulas termoplsticas estn disponibles en configuraciones con

rosca y sin rosca usando disposiciones de 3, 5, 6 y 9 contactos. El

tamao del contacto es No. 16 y acepta cables de calibre No. 14, 16 y

18 (AWG).

El HD10 usa contactos de tipo reborde, de aleacin de cobre slido

No. 16, con la caracterstica de transportar alta carga de corriente

continua sin recalentamiento. Los contactos se rebordean usando una

herramienta rebordeadora Deutsch, nmero de pieza Caterpillar

1U5805.

Los procedimientos de la terminacin de la conexin Deutsch

recomiendan NO SOLDAR sino hasta despus de haber rebordeado

los contactos adecuadamente.

Los procedimientos para preparar un cable y rebordear un contacto

son iguales para todos los conectores Deutsch y se explican en la

Instruccin Especial - Servicio de los Conectores DT (SEHS9615).

El procedimiento para quitarlo difiere de conector a conector y se

explicar en cada seccin.



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Fig. 3.1.14 Conectores de la Serie DT

Conectores de las series de transporte (DT) Deutsch

El DT es un conector termoplstico que utiliza contactos de tiporebordeador que pueden quitarse rpida y fcilmente sin requerir una

herramienta especial. Las cajas termoplsticas estn disponibles en

configuraciones que usan disposiciones de inserto de 2, 3, 4, 6, 8 y 12

contactos. El tamao del contacto es No. 16 y acepta cables de calibre

No. 14, 16 y 18 (AWG).

El conector DT usa contactos de tipo rebordeador de aleacin de

cobre slido No. 16 que tiene como caracterstica la capacidad de

llevar continuamente altas operaciones de carga de corriente sin

recalentamiento y de poseer contactos estampados y moldeados

(menor costo). Los contactos se rebordean usando una tenaza

rebordeadora Deutsch, nmero de pieza Caterpillar 1U5804.

El conector DT difiere de otros conectores Deutsch tanto en su

apariencia como en su construccin. El conector DT es rectangular o

triangular con cuas de enchufe, cuas de receptculo y sellos de

silicona.

El alcohol desnaturalizado es el disolvente limpiador recomendado

para todos los contactos Deutsch.

NOTA: Para obtener informacin ms detallada del servicio delconector DT, consulte la Instruccin Especial - Servicio de losConectores DT (SEHS9615).




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Fig. 3.1.15 Conectores de la Serie ambientales (CE) Caterpillar

Conectores ambientales (CE) Caterpillar

El CE es un conector de aplicacin especial en varios mdulos decontrol electrnico, que puede acomodar entre 7 y 37 contactos

utilizando el conector de 37 contactos.

El conector CE usa dos diferentes herramientas rebordeadoras. La

herramienta rebordeadora para contactos No. 4 - 10 es la herramienta

rebordeadora manual 4C4075, y la herramienta para contactos No. 12

- 18 es la misma herramienta usada en los conectores de la serie HD

y DT (1U5804).

NOTA: Para obtener una explicacin ms detallada del serviciode los conectores CE, consulte la Instruccin Especial - Uso delas herramientas del conector CE/VE(SEHS9065).




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Fig. 3.1.16 Conector rectangular Deutsch (DRC)

Conector rectangular Deutsch (DRC)

El conector DRC tiene una caja termoplstica rectangularcompletamente hermtica. El DRC est diseado para ser compatible

con mdulos electrnicos internos y externos.

El conector est diseado con un mayor nmero de terminales. Los

arreglos de inserto disponibles son: 24, 40 y 70 contactos. El tamao

del contacto es No. 16 y acepta cables de calibre No. 16 y 18 (AWG).

El conector usa contactos de aleacin de cobre de tipo rebordeador,

No. 16 que tiene como caracterstica la habilidad de transportar altas

operaciones de carga de corriente continua sin recalentamiento, y

contactos moldeados y estampados (menor costo). Los contactos son

rebordeados usando una tenaza rebordeadora Deutsch, nmero de

pieza Caterpillar 1U5805.

El conector contiene una llave de reloj para una correcta orientacin y

se asegura con un tornillo de apriete y separacin de acero

inoxidable. Se requiere una llave HEXAGONAL de 4 mm (5/32

pulgadas) para ajustar las dos mitades del conector. El par

recomendado para apretar el tornillo y separarlo es de 25 libras por

pulgada.

NOTA: El DRC usa los mismos procedimientos para quitar e

instalar el conector de la Serie HD10. No se requiere realizar una

prctica de taller para el conector.



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Fig. 3.1.17 Interruptores

Interruptores

Un interruptor es un dispositivo utilizado para completar o interrumpir

un paso de corriente. Tpicamente, los interruptores estn colocadosentre dos conductores (o cables). Hay diferentes tipos de interruptores,

como el unipolar de una va (SPST), el bipolar de dos vas (SPDT),

bipolar de una va (DPST) y el unipolar de dos vas (DPDT).


Fig. 3.1.18 Tipos de interruptores

SPST SPDT DPST DPDT

Hay tambin muchas formas de operar los interruptores. Los

interruptores mostrados arriba se operan mecnicamente moviendo una

palanca o un accionador del interruptor. Algunas veces, los interruptores

se encadenan para que abran y cierren al mismo tiempo, en cuyo caso se

muestra en los diagramas como una lnea punteada que conectan los

interruptores.

Otros interruptores operados mecnicamente son los interruptores lmite

e interruptores de presin. Los contactos del interruptor se cierran o se

abren por medios externos, como una palanca accionadora en un

interruptor de lmite o uno que acta con presin. Algunos de losinterruptores ms comunes usados en mquinas Caterpillar son:

De palanca Giratorio Basculante

De empuje A presin Magntico

De llave de contacto De lmite De desactivacin

Algunos interruptores son ms complejos que otros. Las mquinas

Caterpillar usan interruptores magnticos para medir seales de

velocidad, o interruptores electrnicos que contienen componentes

electrnicos internos, como transistores, para conectar o desconectar las

seales remotas.


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Un ejemplo de un interruptor ms complejo usado en las mquinas

Caterpillar es el interruptor de llave de contacto. La figura 3.1.19

muestra el diagrama interno del interruptor de llave de contacto. Este

tipo de interruptor controla diferentes funciones, como la posicin de

acceso (ACC), posicin de funcionamiento (RUN), posicin de arranque(START) y la posicin de desconexin (OFF). Este tipo de interruptor

puede controlar otros componentes y suministrar energa a varios

componentes al mismo tiempo.


Fig. 3.1.19 Interruptor de llave de contacto

ARCSB

ST ON ACC OFF

Fig. 3.1.20 Disyuntor

Protectores del circuito

Los fusibles, las conexiones de puente de fusibles y los disyuntores

son protectores del circuito. Si hay exceso de corriente en un

circuito, se produce calor. El calor, no la corriente, hace que el

circuito protector se abra antes de que el cable pueda daarse. Elefecto es el mismo que cuando se desconecta el interruptor.

Observe que los disyuntores estn diseados para proteger el

cableado y no necesariamente a otros componentes.

Los fusibles y los disyuntores pueden ayudarnos a diagnosticar los

problemas en los circuitos. Si un disyuntor se abre repetidamente es

indicio de un dao elctrico serio que necesita repararse.


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Fusibles

Los fusibles son los protectores ms comunes de los circuitos. Un fusible

est hecho de una delgada cinta de metal o de cable colocado dentro de

un pequeo tubo de vidrio o de plstico. Cuando la corriente que fluye es

mayor que la resistencia del fusible, la cinta de metal se derrite y el

circuito se abre. En este caso, el fusible deber ser reemplazado.

Los fusibles se clasifican de acuerdo con el amperaje que pueden

transportar antes de abrirse. Los cuerpos de los fusibles de plstico semoldean en diferentes colores para mostrar su clasificacin, y esta

clasificacin se encuentra estampada tambin en la parte superior del

fusible.

Una conexin de puente del fusible (no mostrado) es una seccin corta de

un cable aislado, ms delgado que el cable del circuito que ste protege.

El exceso de corriente derrite el cable dentro del fusible. Como los

fusibles, la conexin de puente de los fusibles debe reemplazarse despus

de fundirse.

Usted puede saber si una conexin de puente de fusible est quemada,

tirando de los extremos. Si se estira como una banda de caucho, el cableest derretido y la conexin de puente de fusibles no funcionar ya. (El

aislamiento de una conexin de fusible es ms grueso que el aislamiento

regular de un cable, ya que ste contiene la unin derretida despus de

haberse quemado).

NOTA: Cuando reemplace una conexin de puente de fusible, nuncause una longitud mayor de 225 mm (cerca de 9 pulgadas).


Fig. 3.1.21 Fusibles de vidrio Fig. 3.1.22 Fusibles de plstico


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Disyuntores

Un disyuntor es similar a un fusible. Sin embargo, el exceso de

corriente puede causar el disparo del disyuntor, y abrir el circuito.

El disyuntor puede fijarse de forma manual nuevamente despus deeliminar las condiciones de sobrecarga de corriente.

Algunos disyuntores se restauran automticamente despus de

abiertos. Estos son llamados disyuntores cclicos. Algunos

disyuntores son fabricados dentro de varios componentes Caterpillar,

como el interruptor de luces delanteras.

Tambin hay disyuntores no cclicos. Este tipo de disyuntor opera

con un cable calentado que mantiene abierto el contacto hasta que se

elimine el flujo de corriente.

Un disyuntor cclico contiene una cinta metlica hecha de dos

metales diferentes. La corriente ms alta para la que fue diseado el

disyuntor hace que los dos metales cambien de forma de manera

desigual. La cinta metlica se curva y se abre un grupo de contactos,

que detiene el flujo de corriente. Cuando el metal se enfra, retorna a

su forma normal, cerrando los contactos. El flujo de corriente retoma

su actividad normal. Los disyuntores de restauracin automtica

tambin se llaman "cclicos" porque el ciclo abre y cierra hasta que la

corriente retorna a su nivel normal.

Un interruptor PTC (por Coeficiente Positivo de Temperatura) es un

tipo especial de interruptor de circuito llamado "termistor" (o resistor

trmico). El PTC se fabrica de un polmero conductor. En su estado

normal el material tiene la forma de un cristal denso con muchas

partculas de carbono empacadas. Las partculas de carbono

proporcionan vas conductoras al flujo de corriente. Cuando el

material se calienta, el polmero se expande, separando las cadenas

de carbono. En el estado expandido, hay unos pocos caminos para la

corriente.


Fig. 3.1.23 Ciclaje


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Un PTC es un dispositivo de estado slido y no tiene partes mviles.

Cuando el dispositivo se dispara, permanece en el estado de circuito

abierto mientras el voltaje permanezca aplicado al circuito. Este slo se

restaura nuevamente cuando se quita el voltaje y el polmero se enfra.


Fig. 3.1.24 Resistores

Fig. 3.1.25 Tabla

La figura 3.1.25 muestra la tabla de cdigos de identificacin de color

de los resistores. Las bandas de color del resistor permiten determinar

la clasificacin del resistor. Las bandas estn ms cerca a uno de los

extremos del resistor que del otro. Para leer las bandas, el extremo con

las bandas de color debe quedar a su izquierda. Las bandas se leen de

izquierda a derecha.

Resistores

Algunas veces es necesario reducir la cantidad de voltaje o de corriente

en un punto especfico del circuito. El modo ms fcil de reducir el

voltaje o la corriente suministrado a una carga es aumentando la

resistencia. Esto se logra adicionando resistores. Los resistores son de

en dos tipos: variables y fijos. Los usos ms comunes de los resistores

en circuitos elctricos se encuentran en los sistemas de sonido y en los

circuitos de control del aire acondicionado, que varan el voltaje al

conectar varios resistores.

Los resistores se clasifican tanto en ohmios (por la cantidad de

resistencia que proporcionan al circuito), como en vatios (por lacantidad de calor que disipan).


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La ltima banda de color del resistor indica su TOLERANCIA, que se

refiere a la cantidad que puede variar el valor actual del resistor respecto

a la clasificacin especificada, dada como porcentaje de clasificacin

total. Algunos resistores no tienen banda en esta ltima posicin. Estos

resistores tienen una tolerancia de 20% del valor de la resistencia.

Algunos circuitos se disean con valores precisos de resistencia y no

operarn en forma adecuada si los resistores no tienen estos valores. Por

esta razn, no reemplace nunca un resistor con uno de tolerancia ms

alta.

Resistores y clasificacin de potencia

Debido a que un resistor soporta un flujo de corriente, dentro de ste se

produce una friccin elctrica. Esto crea un calor que el resistor debe

poder disipar. El calor en exceso puede modificar el valor de un resistor,

de tal modo, que se sale definitivamente de la gama de clasificacin ytolerancia para el que fue diseado.

La clasificacin de potencia es la forma en que medimos la cantidad de

energa consumida por un resistor. Mientras mayor sea la clasificacin

de potencia, mayor ser la cantidad de calor que puede soportar el

resistor. La figura 3.1.26 muestra ejemplos de la clasificacin de

potencia de los resistores.


1/10 VATIO

1/4 VATIO

1/2 VATIO

1 VATIO

2 VATIOS

Fig. 3.1.26 Clasificacin de potencias de los resistores

Clasificacin de potencia de los resistoresPara que un circuito funcione en forma adecuada, los resistores del

circuito deben tener la clasificacin de potencia y la resistencia

correctas, de no ser as, los resistores y otros componentes pueden

sufrir dao.

Usted puede identificar la clasificacin de potencia de un resistor con

una composicin de carbono, por su tamao. Las clasificaciones ms

comunes son 1/10 de vatio, 1/4 de vatio, 1/2 vatio, 1 vatio y 2 vatios.


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Resistores variables

Los resistores vistos hasta el momento son de valor fijo, lo cual qudecir que no se puede modificar su clasificacin. Otros resistores s

variables (figura 3.1.27), lo que significa que su resistencia puede

cambiarse ajustando un control. El control mueve un contacto sobr

superficie de una resistencia. Como la corriente fluye a travs de u

longitud mayor a la del material del resistor, la corriente diminuye

tanto que si sta fluye a travs de menos material del resistor, la

corriente aumenta.

La variacin y el nmero de posiciones de la resistencia dependen

diseo del resistor. Algunos tienen solamente dos valores de resiste

mientras otros tienen un rango infinito entre sus valores mnimos y

mximos.

Los resistores variables pueden ser lineales o no lineales. La resist

de un resistor lineal aumenta de modo uniforme. Cuando el contro

fija a un cuarto de su recorrido, la resistencia aumenta a un cuarto

mximo; cuando el control se fija a la mitad de su recorrido, la

resistencia aumenta a la mitad de su mximo.

Existen muchas clases de resistores variables. Algunos son los re

los potencimetros o los termistores. La figura 3.1.28 muestra elsmbolo esquemtico de un restato.

Unidad 3 3-1-25 Fundamentos de los Sistemas Elc

Leccin 1

Fig. 3.1.27 Resistor variable

Fig. 3.1.28 Restato

Un restato tpico tiene 2 terminales y permite el flujo de corrie

por un solo paso. En las mquinas Caterpillar, el restato se usa

controlar la intensidad de las luces de los instrumentos.


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Otro tipo de resistor variable es el potencimetro. El potencimetro

proporciona dos pasos para el flujo de corriente y puede controlarse

manual o mecnicamente. La figura 3.1.29 muestra un potencimetro

usado en un sistema de combustible. El medidor de combustible mide un

valor de resistencia especfica, que corresponde a una condicinespecfica del sistema. La resistencia de salida se mide en el mdulo de

la pantalla principal y el valor corresponde a la profundidad del

combustible en el tanque.


Fig. 3.1.29 Potencimetro

Un potencimetro tiene tres terminales y trabaja dividiendo el voltaje

entre dos de ellos. Los potencimetros pueden tambin disearse para

trabajar como restatos.

Termistores

Los termistores (resistores trmicos) son un tipo de resistor variable que

opera automticamente. Un termistor se fabrica de carbono. A altas

temperaturas, la resistencia del carbono disminuye en vez de aumentar.

Esta propiedad es til en ciertos circuitos elctricos. Los elementos deun termistor se utilizan con frecuencia en los sensores de las mquinas

Caterpillar para la medicin de temperaturas del sistema.

Fallas en los resistores

Los resistores de valor fijo pueden tener dos condiciones: funcionan

(dejan pasar la cantidad adecuada de corriente) o no funcionan (no

pasan la corriente o permiten el paso de exceso de corriente).

Por otra parte, los resistores variables poseen un rea plana en donde las

partes mviles rozan unas contra otras, y causan desgaste. Esto puedeevidenciarse como falta de respuesta en una parte del recorrido del

resistor.

En este punto, realice las prcticas de taller 3.1.5 y 3.1.6.


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Fig. 3.1.30 Las cargas se acumulan en las planchas del condensador

Condensador

Un condensador es un dispositivo que puede almacenar una cargaelctrica, creando as un campo elctrico que a su vez puede almacenar

energa. La medicin de esta caracterstica de almacenar energa se

conoce como "capacitancia". En los sistemas elctricos Caterpillar los

condensadores se utilizan para almacenar energa, como temporizadores

y como filtros.

Los diseos varan, pero un condensador sencillo puede hacerse con dos

planchas de material conductor, separadas por un material aislador o

"dielctrico". Los materiales dielctricos tpicos son el aire, el papel, el

plstico y la cermica.

Almacenamiento de energa de un condensador

En algunos circuitos, un condensador puede reemplazar una batera. Si

en el circuito se instala un condensador con una fuente de voltaje, la

corriente fluye brevemente en el circuito mientras se carga el

condensador. Esto significa que los electrones se acumulan en la

superficie de la plancha conectada en el terminal negativo y se alejan de

la plancha conectada al terminal positivo. Este efecto contina hasta que

la carga elctrica del condensador y la fuente de voltaje son iguales. La

velocidad, muy rpida, a la que sucede esto, depende de varios factores

que incluyen el voltaje aplicado y el tamao del condensador.

Cuando el condensador se carga al mismo potencial de la fuente de

voltaje, se detiene el flujo de corriente. Entonces el condensador puede

mantener su carga cuando se desconecta de la fuente de voltaje. Con las

dos planchas separadas por un dielctrico, los electrones no tienen a

donde ir. La plancha negativa retiene sus electrones acumulados y la

plancha positiva tendr un faltante de electrones. De este modo, el

condensador almacena energa.



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Fig. 3.1.31 Clculo de capacitancia de un circuito

Mediciones del condensador

Los condensadores se clasifican por unidades de medida llamadas

"faradios" (representados por la letra "F"). El faradio indica la

cantidad de electrones que un condensador puede almacenar. El

faradio indica una cantidad muy grande de electrones. En el sistema

que nosotros usamos, usted ver los condensadores clasificados en

"microfaradios" (F). Un microfaradio es una millonsima de un

faradio.

Adems de los faradios, los condensadores tambin se clasifican de

acuerdo con el voltaje mximo que pueden manejar. Cuando

reemplace un condensador, nunca use un condensador con una

clasificacin de voltaje ms baja.

Para determinar la capacitancia de un condensador se combinan tres

factores:

El rea de las planchas conductoras

Las distancia entre las planchas conductoras

El material usado como dielctrico.

Un condensador cargado puede distribuir su energa almacenada de la

misma forma en que lo hara una batera (aunque es importante sealar

que, a diferencia de la batera, un condensador almacena electricidad

pero no la crea). Cuando un condensador se utiliza para distribuir una

apropiada pequea cantidad de corriente, el condensador puede distribuirvoltaje a un circuito hasta por algunas semanas.



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Clculo de la capacitancia total

La capacitancia total de un circuito depende del diseo de los

condensadores del circuito.

Cuando los condensadores estn en paralelo, la capacitancia total se

calcula con la siguiente ecuacin:

Ct = C1 + C2 + C3...

Cuando los condensadores estn en serie, la capacitancia total se

calcula con la siguiente ecuacin:

Ct = 1

1 + 1C1 C2

NOTA: Cortocircuite siempre los terminales de un condensador

antes de conectarlo a un circuito o a un medidor. Esto descargarcualquier residuo de electrones que pueda estar almacenado.



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NOTAS


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Nombre_________________________________

SOLDADURA

PRCTICA DE TALLER 3.1.1

Objetivo de la prctica: Realizar conexiones mecnicas usando un soldador o pistola para soldar,soldadura de flujo de resina o ncleo de resina. Realizar las tareas individuales segn lo seale el

instructor. Luego de realizar cada tarea, permita que el instructor revise las conexiones.

Herramientas y material requerido:

1. Trozos de cable de calibre No. 14 16 (AWG) de 3 pulgadas de longitud

2. Algunos trozos de cable slido de dimetro pequeo (timbre, etc.) o algunos resistores de

valores conocidos

3. Placa de circuitos impresa (si hay disponible)

4. Regletas terminales variadas, terminales de ojal o su equivalente

5. Estaciones de soldadura, soldador o pistola de soldar

6. Herramienta para desoldar

7. Soldadura de flujo de resina o ncleo de resina

8. Disipador trmico (pinzas) o su equivalente

9. Pinzas de nariz larga.

Indicaciones: Realice los siguientes ejercicios de soldadura. Permita que el instructor en cada

punto revise su trabajo

1. Empalmar dos cables trenzados

2. Conectar dos cables slidos usando la tcnica de empalme de gancho

3. Conectar un cable trenzado a un borne

4. Conectar un cable slido a un terminal de ojal

5. Desoldar una conexin elctrica usando la herramienta para desoldar.

Unidad 3 - 1 - Fundamentos de los Sistemas ElctricosCopia del Estudiante: Prctica de Taller 3.1.1


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NOTAS


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Nombre_________________________________

CONECTORES SURE-SEAL


Objetivo de la prctica: Usando la Instruccin Especial SMHS7531, un juego de reparacin deconectores Sure-Seal 6V3000 y un mazo de cables con conectores Sure-Seal, realice las siguientes

tareas:

Indicaciones

1. Quite una clavija de conexin o un receptculo de una caja del conector

2. Quite una clavija de conexin o un receptculo de un cable y quite la capa protectora del cable

3. Rebordee una nueva clavija de conexin o receptculo al cable

4. Instale una nueva clavija de conexin o receptculo en la caja del conector

5. Permita que el instructor revise su trabajo.



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NOTAS


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Nombre__________________________________

CONECTORES DT


Objetivo de la prctica: Usando la Instruccin Especial Servicio de los Conectores DT,SEHS9615, una herramienta rebordeadora, una herramienta de remocin de cua o soldadura y unmazo de cables con conectores DT, realice las siguientes tareas:

Instrucciones: Realice las siguientes tareas.

1. Desacople un conector DT

2. Quite un receptculo de un extremo del enchufe del conector o una clavija del extremo del

receptculo del conector

3. Quite una clavija o receptculo del extremo de un cable y quite el protector del cable

4. Rebordee una nueva clavija o receptculo al cable

5. Instale una nueva clavija o receptculo a la caja del conector

6. Limpie el conector

7. Acople el conector

8. Permita que el instructor revise todas las tareas realizadas.



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NOTAS


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Nombre__________________________________

CONECTORES CE/CV


Objetivo de la prctica: Usando la Instruccin Especial Uso de herramientas para los conectores

CE/CV, SEHS9065, una herramienta rebordeadora, una herramienta de remocin y un mazo de cables

con conectores CE/CV, realice las siguientes tareas:

Instrucciones: Realice las siguientes tareas.

1. Quite una clavija de conexin o un receptculo de una caja del conector

2. Quite una clavija de conexin o un receptculo de un cable y quite la capa protectora del cable

3. Rebordee una nueva clavija de conexin o receptculo al cable

4. Instale una nueva clavija de conexin o receptculo en la caja del conector

5. Permita que el instructor revise las tareas realizadas.



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NOTAS


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Objetivo de la prctica: Dados un multmetro digital, un equipo de capacitacin de circuitos elctricos y loscomponentes necesarios, medir la cada de voltaje a travs de un mdulo de diodo luminiscente (LED) para

demostrar la operacin del potencimetro.

Herramienta:

1. Equipo de capacitacin de circuitos elctricos

2. Submontajes de fusible, interruptor, potencimetro y LED y los cables necesarios de los

implementos3. Multmetro digital y cables de prueba.

Instrucciones:Arme el circuito de la figura arriba. Ponga el multmetro para leer la cada de voltaje entrelos dos terminales del mdulo LED.

1. Coloque la perilla del potencimetro en la posicin DESCONECTADA (completamente a la izquierda).

2. Active el circuito colocando el interruptor en la posicin CONECTADA.

3. Mientras observa la lectura del multmetro, gire lentamente hacia la derecha la perilla del potencimetro.

Qu pasa con las lecturas del multmetro?_____________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Observe el LED. En qu punto comienza a encenderse? ____________________Por qu?_________

____________________________________________________________________________________

5. En qu punto es mayor la intensidad? ________________________________Por qu?____________

____________________________________________________________________________________


Nombre__________________________________

OPERACIN DEL POTENCIMETROPRCTICA DE TALLER 3.1.5


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NOTAS


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Objetivo de la prctica: Dados un multmetro digital, un equipo de capacitacin de circuitos elctricos y loscomponentes necesarios, medir la cada de voltaje a travs de un mdulo de sensor de nivel de combustible para

demostrar la operacin del potencimetro usado como sensor.

Herramienta:


2. Submontajes de fusible, interruptor, potencimetro y un sensor de nivel de combustible y los

cables de los implementos necesarios3. Multmetro digital y cables de prueba.

Instrucciones: Arme el circuito de la figura de arriba. Coloque el multmetro para leer la cada de voltajea travs del sensor de nivel de combustible.

1. Gire hacia la izquierda la perilla del potencimetro

2. Active el circuito cerrando el interruptor

3. Lentamente gire hacia la derecha la perilla del potencimetro mientras observa el medidor de

combustible

4. Qu sucede con las lecturas del medidor de combustible al girar completamente a la derecha la perilladel potencimetro?___________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

5. Repita el movimiento de la perilla del potencimetro, esta vez observando la pantalla del multmetro.

Qu sucede con el voltaje a medida que gira la perilla del potencimetro?

_________________________________________________________________________________

6. Explique la operacin del potencimetro usado como sensor._________________________________

__________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


Nombre_________________________________

EJERCICIO DEL POTENCIMETROPRCTICA DE TALLER 3.1.6


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NOTAS


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Objetivo de la prctica: Dados un multmetro digital, un equipo de capacitacin en circuitoselctricos y los componentes necesarios, demostrar los efectos de un condensador conectado a un

circuito CC.

Herramientas:


2. Submontaje de fusible, interruptor, condensador y de lmpara (lmpara pequea) y el cableado

correspondiente necesario

3. Multmetro digital y cables de prueba.

Indicaciones: Arme el circuito de la figura arriba. El propsito de la bombilla en el circuito esmostrar el flujo de corriente. Registre sus resultados abajo.

1. Registre el voltaje del condensador despus de la carga __________

2. Registre el voltaje del condensador descargado __________

3. Un condensador bloquea el flujo de corriente continua? __________

4. Explique brevemente cules son los efectos de un condensador conectado a un circuito CC.

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________


Nombre__________________________________

CONDENSADOR EN UN CIRCUITO CC



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NOTAS

componentes y simbolos electrico

Documents

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