Ciencia y Tecnología

La energía puede presentarse de diversas formas o tipos:

Energía mecánica. Es la que poseen los cuerpos debido a su movimiento (un motor), su posición (una piedra a cierta altura posee más energía mecánica que cuando está en el suelo) o su estado de compresión (piensa en un muelle com­primido o en un arco tensado).

Energía térmica. Es la energía que posee un cuerpo en vir­tud de la cantidad de calor que puede ceder o absorber. Así, cuando calentamos agua, le estamos transfiriendo energía térmica.

Energía química. Es la energía que tiene un cuerpo debido a su estructura interna: molecular, atómica o nuclear. Por ejemplo, cuando quemamos carbón extraemos la energía que enlaza unos átomos con otros. La energía química es el tipo de energía que acumulan la pilas.

Un tipo especial de energía química es la energía nuclear, propia de sustancias como el uranio o el plutonio. En este caso, a partir de muy poca cantidad de combustible es posí­ble obtener una gran cantidad de energía.

Energía luminosa. Es la que se transmite por medio de on­das. Un caso particular es la energía luminosa, como la energía emitida por el Sol y que hace posible la vida sobre la Tierra.

Energía sonora. Es la que transporta el sonido.

Energía eléctrica. Es la que poseen las cargas eléctricas en movimiento. Debido a su capacidad para transformarse en otras formas de energía es la adecuada en muchas máquinas.

MATERIALES PÉTREOS (Granito, Pizarra, Mármol) 

Las rocas o piedra natural son de uno de los más antiguos materiales de construcción empleados por el hombre. Este aprendió a trabajar y manejar la piedra natural como arma, como herramienta y como materia prima para la construcción de sus primeros refugios y monumentos. Muchos de estos objetos y construcciones primitivas han llegado hasta nosotros, gracias a las condiciones excepcionales del material con que fueron realizadas.

Las rocas se encuentran en la naturaleza en formaciones de grandes dimensiones, sin forma determinada y constituyendo el principal componente de la parte sólida de la corteza terrestre.

* Como elemento resistente.
* Como elemento decorativo.
* Como materia prima para la fabricación de otros materiales.

Las piedras artificiales son conglomerados fabricados por el ser humano con pequeños trozos de piedras naturales unidos entre sí mediante un cemento o mortero

MATERIALES CERÁMICOS (Ladrillos, Losetas, Bovedillas, Azulejos, etc) 

Los materiales cerámicos se pueden definir como el conjunto de materiales obtenidos a partir de la arcilla previamente moldeada y cocida. Los ladrillos se clasifican entre los materiales cerámicos.

Las operaciones que comprende la fabricación de ladrillos pueden resumirse como: Extracción y trituración de la arcilla, preparación y amasado de la pasta, moldeo, desecación y cocción.

El moldeo se efectúa con unas máquinas llamadas galleteras o con prensas. La cocción se lleva a cabo en hornos fijos o intermitentes. 

MATERIALES COMPUESTOS Y CONGLOMERANTES

Son los materiales capaces de adherirse a otros y dar cohesión al conjunto, por efectos de transformaciones químicas que se producen en su masa y que se originan un nuevo conjunto. (Yeso, cal, cemento, mortero, arenas, gravas y hormigón)

ACEROS

Aceros al carbono. Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de automóvil, la mayor parte de las estructuras de construcción de acero, cascos de buques, somieres y horquillas o pasadores para el pelo. 

Aceros de baja aleación ultra resistentes. Esta familia es la más reciente de las cinco grandes clases de acero. Los aceros de baja aleación son más baratos que los aceros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre y oxidación a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos. Algunos aceros inoxidables son muy daleados convencionales ya que contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleación. Sin embargo, reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho mayor que la del acero al carbono.

Un motor eléctrico convierte la energía eléctrica en energía mecánica (energía de movimiento).

Los motores de corriente continua sirven también como generadores si mediante medios mecánicos los hacemos girar, puesto que convierten la energía mecánica en energía eléctrica.

Principio de funcionamiento.

Un motor eléctrico aprovecha el “efecto motor”. Este efecto es la fuerza  que se produce sobre un cable eléctrico cuando por éste, próximo a un campo magnético (imán), circula corriente eléctrica.

Dependiendo de la dirección de la corriente la fuerza se produce en un sentido u otro.

Un motor eléctrico está formado por unos imanes permanentes, entre medio de los electroimanes hay una “bobina”, conjunto de cables por los que circula la corriente eléctrica, esta bobina está construida sobre el eje que vemos girar en el exterior del motor.

Cuando conectemos una pila a la bobina, circulará corriente eléctrica, de manera que por el “efecto motor” se produce una fuerza sobre la bobina que hace girar el eje.

Si con la misma máquina, desconectamos la pila, conectamos un receptor (ejemplo bombilla) y hacemos girar rápidamente la bobina, se genera voltaje eléctrico, debido a otro efecto electromagnético, el “efecto generador”. Por esto se define como MÁQUINA REVERSIBLE.

Es un componente electrónico de tres terminales capaz de controlar la corriente que pasa entre dos de los terminales mediante la corriente que pasa por el tercero. Explicado de otra manera, podemos decir, que funciona como un interruptor que se cierra y se abre dependiendo de que por la tercera patilla, entre o no entre corriente eléctrica.

También tiene efecto amplificador, como ejemplo, el amplificador de un equipo de música tiene que tener unos circuitos, construidos con transistores que “amplifican” aumentan la señal eléctrica en que se convierte el sonido, para transmitirla a los altavoces.

Resumiendo, los transistores tienen dos tipos de funciones:

·         De amplificación de una señal (amplificador de un equipo de sonido)

·         Como interruptor controlado por corriente eléctrica.

Funcionamiento de un transistor

Un transistor tiene tres terminales, el colector C, el emisor E y la base B. La corriente que circula de colector a emisor se controla mediante una débil corriente de base o control.

Imagina que en una presa hidráulica (colector C) hay un embalse lleno de electrones. Estos tienden a pasar al emisor (E), sólo podrán hacerlo si alguien abre la compuerta (base B), pueden ocurrir tres casos:

1.       Por la base (B) no entra ningún electrón, por tanto, no se produce circulación de electrones entre el colector y el emisor. Decimos que el transistor está en corte y que el colector y el emisor están aislados.

2.       Algunos electrones se introducen por la base. En este caso, la energía que transportan es suficiente para abrir un poco la compuerta de la presa. Cuantos más electrones entren, más abierta quedará la presa y mayor será la corriente entre el colector y el emisor. El transistor funciona en la zona activa como un amplificador.

3.       Si pasan muchos electrones por la base, podrán derribar y abrir por completo la presa. El colector y el emisor quedan unidos y los electrones circulan de uno a otro libremente. El interruptor funciona como un interruptor cerrado.

1.- ¿QUÉ SON LOS PLÁSTICOS?

Los plásticos son unos productos obtenidos fundamentalmente del petróleo, del gas natural, del carbón de hulla, y de otros elementos orgánicos (aquellos en los que el carbono es un componente primordial).

2.- OBTENCIÓN DE LOS PLASTICOS

Las grandes moléculas que componen los polímeros se forman a partir de la unión de otras moléculas más pequeñas denomi­nadas monómeros. Los monómeros constituyen las unidades estructurales de estos materiales, de forma que podemos consi­derar el polímero como una larga cadena cuyos eslabones son los monómeros.

 El proceso mediante el cual los monómeros se unen entre sí para formar el polímero recibe el nombre de polimerización.

3.- ESTRUCTURAS INTERNAS EN LOS PLÁSTICOS

 La estructura interna de estas cade­nas o eslabones está definida espacialmente en tres tipos: cadenas lineales, ramificadas y entrecruzadas.

4.- PROPIEDADES DE LOS PLASTICOS

Conductividad térmica

Conductividad eléctrica

Resistencia química

Densidad

Elasticidad

Transparencia

Facilidad para trabajar con ellos

Temperatura de fusión

5. CLASIFICACIÓN DE LOS PLÁSTICOS

a) Termoestables

Son más resistentes al calor que los termoplásticos, y cuando se calientan no se funden, sino que los enlaces que mantienen unidas las moléculas que forman el material se destruyen y éste se degrada. ( Baquelita, resina de poliester, resinas fenólicas, etc).

b) Termoplásticos

Estos plásticos se funden cuando se calientan. Esto permite que su forma se pueda modificar con facilidad y que se pue­dan reciclar. ( Polietileno, PVC, poliestireno, polipropileno, polimetacrilato de vinilo, etc.)

c) Elastómeros

Estos plásticos se deforman cuando se someten a un esfuerzo, pero recuperan su forma original cuando deja de ejercerse esa fuerza sobre ellos. ( caucho natural y sintético, neopreno, siliconas, etc.)

6.- TÉCNICAS DE FABRICACIÓN DE PRODUCTOS CON PLASTICOS

a) TÉCNICAS DE CONFORMACION:Conformación por extrusión, por calandrado,  por inyección y por compresión

b) TÉCNICAS DE MECANIZADO: Torneado, fresado, rectificado, etc.

C) TÉCNICAS DE UNION: Atornillado, aplicación de adhesivos y soldadura.

7.- TÉCNICAS DE IDENTIFICACIÓN DE PLASTICOS

Los plásticos son unos de los materiales que resultan más dificil de identificar. Distinguir entre un metacrilato o un PVC muchas veces resulta imposible, por lo que los fabricantes han llegado a un acuerdo para designarlos. Así mismo, existen diversos ensayos que nos permiten diferenciarlos ( Ensayo de densidad, de flexión, color de la llama, olor, etc.)

8. EL RECICLADO DE PLÁSTICOS

Procesamiento de textos

Un procesador de textos es un programa que nos permite redactar un documento, un informe, escribir una carta, escribir un libro... En principio sólo servían para tratar texto pero poco a poco se han ido sofisticando y en la actualidad tienen sencillas herramientas para creación de gráficos, tablas, corrección ortográfica e incluso sintáctica... Además son capaces de importar gráficos complejos realizados con programas de diseño gráfico. Son programas de uso muy frecuente y sencillos de manejar.

Hojas de cálculo

Una hoja de cálculo es un programa que nos permite hacer, entre otras cosas, operaciones con series grandes de números. Si tenemos varias columnas de datos correspondientes a distintas cosas,  podemos establecer todo tipo de operaciones que nos dé una columna final de resultados, o un valor promedio (u otros tipos de ajustes)...También podemos realizar representaciones gráficas de distintos valores: podemos hacer una representación X-Y, o bien varias representaciones superpuestas para hacer comparaciones o lo que deseemos, podemos realizar histogramas, representaciones tridimensionales, etc.

CAD

El diseño asistido por ordenador (Computer Aided Design) también ha evolucionado espectacularmente estos últimos años. Se trata de hacer en la pantalla un dibujo más o menos complicado, sea con fines de diseño, artísticos, para ilustrar un documento... Hoy en día son posibles en un ordenador no profesional cosas hasta hace poco impensables: diseño de complejas estructuras en 3D, animaciones sencillas, retoque fotográfico y fotomontaje renderizado (sombreado virtual en 3D debido a focos de luz que el usuario coloca a su antojo, da una espectacular sensación de tridimensionalidad). Muchas industrias utilizan este tipo de programas para diseñar sus productos venideros: empresas automovilísticas, astilleros...Podemos destacar el CorelDraw, el Autocad, el Paint Shop Pro, PhotoShop...

Bases de datos

Permiten el tratamiento con cantidades enormes de datos. Es el tipo de programas que utilizan los bancos para controlar las operaciones con sus clientes (intereses día a día de todas las cuentas corrientes...), las compañías de seguros, los almacenes (para controlar la entrada y salida de material, el control de stocks...). Podemos mencionar dBase, Quattro Pro, Access...

La resistencia.

El suministro de electricidad 

En las afueras de las ciudades existe normalmente una estación transforma­dora. Ahí se rebaja la tensión de la corriente desde miles de voltios hasta 220 V o 380 V, las tensiones utilizadas en los ho­gares de Europa. El transporte de la corriente eléctrica puede realizarse con in­tensidad elevada y diferencia de potencial baja o al contrario. Para minimizar las pérdidas energéticas es conveniente trans­portar la corriente con una intensidad baja, por lo que la dife­rencia de potencial debe ser elevada: alta tensión. 

Desde la central transformadora reductora de la tensión par­ten postes con cableado eléctrico que llega a todos los rinco­nes de una ciudad. Estos cables pueden ser aéreos o, en algu­nas ocasiones, subterráneos. En ambos casos deben estar protegidos convenientemente contra la humedad y para evitar descargas eléctricas accidentales.

La instalación eléctrica en las viviendas  

Los sistemas de calefacción más frecuentes emple­an el agua caliente. Para calentar el agua se usan el calentador eléctrico, la caldera de gasóleo, la calde­ra de gas ciudad, las placas solares, etc.

 1 Calefacción de gasóleo 

El agua sale de la caldera a una temperatura de aproximadamente 90⁰C y es impulsada por una bomba para que realice el recorrido del circuito, pasando por los radiadores y retornando nueva­mente a la caldera a una temperatura 20 ó 30 ⁰C más baja que la de salida, dependiendo de la lon­gitud del circuito y del número de radiadores.          

 2.  Calefacción de gas 

Los gases combustibles se emplean en los hogares para cocinar, y para obtener agua caliente y cale-facción. Los gases se clasifican en dos grupos: 

·  Gases canalizados (gas ciudad y gas natural).La distribución del gas se realiza mediante tube­rías empotradas que siguen el trazado de las ca­lles. Las tomas de los edificios se realizan por el exterior; así las tuberías están ventiladas y en caso de fuga tienen fácil acceso. 

·  Gases licuados del petróleo (butano y propano).Al abrir el grifo, la presión del agua activa la válvu­la, que permite el paso del gas al quemador y el pi­loto -que está ardiend~ enciende todos los que­madores. Las llamas ascienden y calientan el agua que circula por el serpentín.   

3.  Otros sistemas de calefacción 

Otro sistema de calefacción es el suelo radian­te, ya empleado en tiempos de los romanos, que consiste en instalar en el suelo resistencias eléctricas o tuberías por las que circula el agua. El suelo acumula el calor durante la noche y lo suministra durante el día, uniformemente, por to­do el local. Como la instalación está oculta, en caso de avería el acceso para la reparación es difícil y muy laborioso.  

Sobre estas resistencias se pintan unas bandas de colores.

Cada color representa un número que se utiliza para obtener el valor final de la resistencia.  

Ejemplo:  Si una resistencia tiene las siguiente bandas de colores:

La resistencia tiene un valor de 2400,000 Ohmios +/- 5 %
El valor máximo de esta resistencia es: 25200,000 Ω
El valor mínimo de esta resistencia es: 22800,000 Ω
La resistencia puede tener cualquier valor entre el máximo y mínimo calculados

La instalación de agua y saneamiento 

Suministro de agua

Hoy en día, disponer de sistemas de suministro de agua y de un sistema de desagúe y alcantarillado nos parece imprescindible. Con el desarrollo de las ciudades aparecieron las primeras redes de suministro de agua por medio de canales y acueductos. En la época romana, acueductos de gran longitud llevaban has­ta las ciudades el agua procedente de manantiales. Esta agua se distribuía a continuación a las viviendas, a las fuentes y a los ba­ños públicos, donde existían incluso sistemas para calentarla. 

En la actualidad, el agua se recoge y almacena en embalses. Luego pasa por una depuradora y es tratada convenientemen­te con productos químicos que la potabilizan antes de llegar a las viviendas, colegios o industrias. En regiones como Cana­rias, debido a la escasez de agua superficial, la mayor parte del agua se recoge del subsuelo, mediante pozos y galerías. 

La instalación de agua

Ahora, el agua también nos llega por tuberías de cobre, a tra­vés de un contador que mide los metros cúbicos que consumi­mos. En toda vivienda hay una llave de paso que permite cor­tar el suministro de agua. También puede haber llaves parciales que permiten, por ejemplo, reparar un lavabo sin dejar de uti­lizar el resto de la instalación. 

El agua ya utilizada sale de nuestra casa por los desagues. A diferencia de las tuberías de entrada de agua, los desagues suelen ser de un material plástico, el PVC. El desagúe general conduce el agua sucia hasta el alcantarillado. 

1.-INTRODUCCIÓN 

2.- PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE ELECTRICIDAD           

2.1.- Voltaje

2.2.- Corriente

2.3.- Resistencia

2.4.- Potencia eléctrica 

3.- CIRCUITO ELÉCTRICO            

3.1.-Componentes ( generadores, conductores, receptores, protección, maniobra )           

3.2.-Esquemas eléctricos           

3.3.-Tipos de circuitos: Serie, Paralelo y Mixto 

4.- LEY DE OHM 

5.- EL POLÍMETRO 

5.1.- Medición de resistencias

5.2.- Medición de tensiones

5.3.- Medición de intensidades 

6.- CONTROL ELÉCTRICO 

6.1.- Interruptores y pulsadores

6.2.- Conmutadores y llave de cruce 

7.- POTENCIA ELÉCTRICA y CONSUMO ELÉCTRICO 

8.- ELECTRIFICACIÓN DE VIVIENDAS  (*) 

9.- CONTROL ELÉCTRICO POR RELÉS 

10.- MÁQUINAS ELÉCTRICAS 

11.- ELECTRÓNICA ANALÓGICA   (*)          

-    Resistencias (código de colores y tipos)         

-     Condensadores

-           Diodos

-          Transistores

-          Circuitos integrados

12.- ELECTRÓNICA DIGITAL  (*) 

Interruptor diferencial: Dispositivo eléctrico que debe estar instalado en el cuadro general de la vivienda; la función que tiene es desconectar la instalación eléctrica de forma rápida cuando existe una fuga a tierra, con lo que la instalación se desconectará antes de que alguien toque el aparato averiado. En caso de que una persona toque una parte activa, el interruptor diferencial desconectará la instalación en un tiempo lo suficientemente corto como para no provocar daños graves a la persona. Los interruptores diferenciales se caracterizan por tener diferentes sensibilidades. La sensibilidad es el valor que aparece en catálogo y que identifica al modelo, sirve para diferenciar el valor de la corriente a la que se quiere que "salte" el diferencial. El tipo de interruptor diferencial que se usa en las viviendas es de alta sensibilidad (30 mA).En el interruptor diferencial hay un pulsador de prueba(botón indicado con una T o una P), que simula un defecto en la instalación y por lo tanto al ser pulsado, la instalación deberá desconectar ya que hace una derivación a tierra. Es recomendable apretar el pulsador periódicamente.

Interruptores automáticos magnetotérmicos: Son dispositivos de protección de sobreintensidad, abren el circuito cuando la in­tensidad que lo atraviesa pasa de un determinado valor, como consecuencia de una sobrecarga o un cortocircuito. Tienen como misión proteger contra sobrecargas y cortocircuitos a los conductores que forman los distintos circuitos independientes y, a su vez, a los receptores a ellos conectados. Se instala uno por circuito, la dimensión de su capacidad se fija según la sección y utilidad del mismo.