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Resistencia. Vidrio. Cerámica. Hormigón. Ohm. Circuito. Alternador. Compesadores. Transistor. Agua. Gas. Calefacción. Radiadores. Comunicadores. Robot

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Materiales de construcción: pueden ser duros, frágiles, económicos y resistentes a la corrosión. Se clasifican en: · Pétreos: son las piedras naturales

· Cerámicas y vidrios: son los obtenidos a partir de la cocción

· Materiales aglutinantes: producto pulverizado que al mezclar con agua sufre transformaciones.

· Materiales compuestos: producto formado por la mezcla de materiales con diferentes propiedades.

· Materiales metálicos: obtenidos a partir de minerales.

Resistencia a la compresión: comportamiento de un material cuando actúan sobre él fuerzas que tienden a aplastarlo.

Resistencia a la tracción: comportamiento de un material cuando actúan sobre él fuerzas que tienden a estirarlo.

Cerámicas: compuestas por arcilla, arena y feldespato. Es plástica y moldeable cuando está húmeda. Seca es rígida y cocida es vidriosa.

Vidrios: transparentes, duros y resistentes a la corrosión, buenos aislantes y muy frágiles.

Lana de vidrio: excelentes aislante térmico. Se obtiene pasando hilos de vidrio fundido por un horno de aire frió.

Mortero: mezcla de cemento, arena y agua que sirve para unir ladrillos y hacer enfoscados.

Hormigón: mezcla de cemento, grava, arena y agua que endurece con el tiempo. Es económico, duradero, resistente al fuego y se puede fabricar en la obra.

Hormigón armado: en un molde de madera se le añade acero y se le vierte el hormigón y se deja fraguar, luego se quita el molde.

Hormigón pretensado: las barras de acero se tensan y luego se vierte el hormigón, cuando a fraguado se sueltan las barras que provoca una pequeña compresión en el hormigón que se hace mas resistente que los otros.

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Corriente eléctrica: es cuando los electrones que contiene la materia se ponen en movimientos.

Polímetro: es un aparato que puede medir diferentes magnitudes eléctricas.

Voltaje: es la energía por que hace que las cargas circulen por el circuito. Se mide en voltios (V).

Intensidad: es la cantidad de carga que pasa por el conductor en un segundo. Se mide en amperios (A).

Resistencia: es la oposición que presentan los conductores al paso de la corriente. Se mide en ohmnios (Ω).

Ley de Ohm: la ley de Ohm dice: R = V/I, I = V/R, P = V · I, V = I · R.

Circuito en serie: los componentes se conectan uno a continuación del otro.

· Intensidad: es siempre la misma.

· Voltaje: se reparte entre los componentes.

· Resistencia equivalente del circuito: se suman las resistencias del circuito.

Circuito en paralelo: hacemos posible que la corriente siga varios caminos.

· Intensidad: va variando en función de la resistencia que atraviesan.

· Voltaje: es el mismo en cada rama del circuito.

· Resistencia equivalente del circuito: es menor que la menor de las resistencias montadas.

Circuito mixto: es posible que la corriente siga dos caminos, uno con componentes en serie y otro con componentes en paralelo.

Interruptor: abren o cierran el circuito y permanecen así hasta que volvemos a pulsarlo.

Pulsador: abren o cierran el circuito mientras estemos pulsándolos.

Conmutador: dirigen la corriente por un camino u otro.

Relé: actúa como interruptor o como un conmutador. Tiene dos partes: un electroimán y un mecanismo con 3 contactos.

Alternador: generador de corriente eléctrica alterna.

Estator: elemento de un generador que permanece fijo.

Rotor: elemento de un generador que gira. Puede ser el imán o la bobina.

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Circuito impreso: Circuito electrónico formado por una base no conductora, sobre la que han puesto pistas de material conductor donde se conectan los componentes.

Resistencias fijas: es un componente que sirve para limitar o regular la cantidad de corriente que circula por un circuito o proteger algunos componentes.

Resistencias variables: · Potenciómetro: varían su resistencia entre cero Ω y un valor máximo que aparece indicado en el componente.

· LDR: disminuyen su valor cuando aumenta la cantidad de luz que reciben.

Resistencia variable con la temperatura: cambian su valor según la temperatura a la que es sometida.

· NTC: si la temperatura aumenta, la resistencia disminuye. (Coeficiente negativo de temperatura).

· PTC: si la temperatura aumenta, la resistencia aumenta. (Coeficiente positivo de temperatura).

Código de colores: para identificar el valor en ohmios de una resistencia usamos un código de 4 franjas de colores.

Condensadores: son elementos que permiten almacenar electricidad y utilizarla cuando se necesite. Consta de 2 placas metálicas enfrentadas que están separadas por un material aislante. A cada placa se le una un terminal para la conexión al circuito. Se emplean 2 tipos de condensadores. Los cerámicos y los electrolíticos.

Los condensadores electrolíticos: tienen polaridad. El polo positivo de la pila con el positivo del condensador y el negativo de la pila con el negativo del condensador.

Semiconductores: sustancia no metálica, cuya resistencia eléctrica está entre la de los conductores y los aislantes.

Transistor: el componente electrónico más importante y más utilizado. Está formado por 3 capas de material semiconductor en las que colocamos 3 terminales y después encapsulamos para poder montarlas en un circuito. Según las capas de semiconductor que empleemos, obtenemos dos tipos: NPN y PNP.

Aislante: sustancia que impide el paso de la electricidad a través de ella.

Diodo: componente electrónico que sólo permite el paso de corriente cuando esta bien polarizado.

LED: diodo emisor de luz.

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Energía: es la capacidad de un cuerpo o sistema para realizar cambios.

Energía mecánica: asociada al movimiento.

Energía térmica: asociada con la temperatura.

Energía química: asociada a reacciones químicas.

Energía nuclear: procedente de la desintegración de sustancias radiactivas.

Energía radiante: asociada a radiaciones electromagnéticas.

Energía eléctrica: relacionada con cargas eléctricas en movimiento.

Instalación de electricidad

Para minimizar las pérdidas de electricidad que se producen en el transporte desde la central eléctrica hasta nuestras casas, la electricidad generada en el origen se eleva hasta los 400.000 voltios. Después es transformada a la baja, en subestaciones de transformación hasta 230 voltios.

Los cables de una casa se distinguen en fase (color marrón, gris o negro), neutro (azul) y tierra (bandas verdes y amarillas).

La fase y el neutro entran en la vivienda por el cuadro general y de ahí se distribuyen en varios circuitos, como mínimo 3: uno para el alumbrado, otro para los enchufes de uso general y otro para los electrodomésticos.

La toma de tierra evita que la corriente eléctrica salga del circuito a través de una persona o de un electrodoméstico.

La corriente de uso doméstico es de tipo alterna a 230 voltios y 50 hertzios.

La corriente entra al hogar pasando del contador a los circuitos de la vivienda que esta conectado con:

· Un interruptor general automático que se encarga de vigilar la intensidad que circula por los circuitos de la casa no sobrepase un determinado valor. Los límites de intensidad se sobrepasan cuando hay un cortocircuito.

· Un interruptor de control de potencia que limita el consumo total máximo de la vivienda. Depende del contrato que se establezca. Si conectamos aparatos con una suma de consumo mayor a lo establecido, este interruptor salta. Se encuentra fuera de la vivienda junto a la entrada o en el cuarto de contadores.

El interruptor general automático tiene diferentes interruptores para que regular la intensidad sea más compleja para no perder la corriente eléctrica en toda la vivienda.

· Interruptor diferencial que se encarga de la protección de las personas ante posibles descargas producidas por los aparatos. Se llama diferencial porque lo que hace es establecer el balance entre la corriente de entrada en la vivienda y la corriente de salida de la vivienda que tiene que ser iguales. Si por alguna razón parte de la corriente se pierde a tierra a través de un aparato o persona, se produce una diferencia entre la entrada y salida y el interruptor actúa abriendo el circuito en menos de 50 milisegundos. Este interruptor posee un botón para comprobar su funcionamiento. Al accionarlo, provoca una derivación a tierra que si la instalación está bien hecha y el interruptor diferencial funciona perfectamente la corriente debe cortarse.

· Dispositivos de corte que existen diversos dispositivos de corte asociados a varios circuitos diferentes dentro de la casa: los enchufes de los dormitorios, los enchufes de la cocina, las tomas de corriente de las lámparas, etc. Es un aparato de protección magnetotérmica. El dispositivo de corte corta la corriente cuando se produce un calentamiento en el circuito por un exceso de consumo o bien cuando se produce un cortocircuito.

Seguridad

· NO conectar a la red aparatos que estén mojados o deteriorados.

· NO manejar aparatos eléctricos con las manos mojadas ni estando descalzo.

· Antes de cualquier manipulación de la instalación eléctrica, desconectar previamente el interruptor general automático.

· Mantener en buen estado todos los enchufes y todas las clavijas de conexión a la red de los aparatos eléctricos para evitar cortocircuitos que dañen la instalación o puedan provocar una electrocución a cualquier persona.

· No abrir los electrodomésticos sin haberlos desconectados previamente de la red eléctrica.

En caso de electrocución

· Antes de tocar a la víctima desconectar el interruptor general automático.

· Si no se puede acceder al interruptor general automático por cualquier razón o no hay tiempo para desconectarlo, mover a la víctima con la ayuda de algún objeto aislante.

· No tocar directamente a la víctima pues puedes quedar electrocutado también.

· No usar nunca un objeto metálico para mover a una víctima de electrocución pues podría llegarnos la corriente eléctrica.

· Toda quemadura eléctrica debe ser examinada por un médico. Porque aunque parezca leve es posible que el daño no se encuentre en el exterior y se haya extendido a tejidos situados en capas más profundas por debajo de la piel.

· Si la víctima ha perdido el conocimiento, avisar inmediatamente a un médico.

Instalación de agua

Más del 80% en zonas rurales carecen de un acceso a un sistema de suministro de agua capaz de proveer al menos 20 litros de agua limpia por persona y día y que 2.400 millones no tienen acceso a ningún sistema de reciclado de aguas residuales.

El agua en las ciudades recorre dos redes independientes:

· Red de distribución: es la que se ocupa de la distribución del agua lista para su consumo (agua potable). El circuito va desde los pantanos y ríos hasta las potabilizadoras donde se trata el agua de los ríos y pantanos para que sea apta para el consumo.

· Red de saneamiento: es la que recoge el agua que proviene de los residuos líquidos procedentes de las viviendas y de las industrias (aguas residuales). El circuito de agua residual va por la red del alcantarillado desde las casas hasta las depuradoras donde se limpia el agua de microorganismos patógenos y luego es enviada a los ríos.

En cada vivienda hay dos circuitos independientes:

· El circuito de agua potable que va desde la planta potabilizadora al contador de agua con una llave general de paso, de donde se deriva mediante tuberías a los grifos y a la caldera con sus llaves correspondientes.

· El circuito de aguas residuales que llega a la red de alcantarillado por la bajante general de la vivienda hacia la planta depuradora.

El agua se distribuye mediante diferentes elementos de distribución de agua potable como puede ser:

Para la distribución de agua por la vivienda se realiza a través de tuberías de cobre o PVC.

Y como entrada utiliza la caldera, las cisternas y los grifos.

Los grifos son:

Elementos finales de la distribución y con ellos regulamos la cantidad de agua y la mezcla de agua fría y caliente. Hay 2 tipos de grifos:

· Los que tienen dos llaves de paso, una para el agua fría y otra para el agua caliente.

· Los monomandos que regulan el flujo y la mezcla de agua fría y caliente con un solo mando. Esto, resulta más cómodo y permite ahorrar agua ya que al cerrar y al abrir se mantiene la mezcla de agua fría y caliente.

Las cisternas constan:

De un receptáculo para contener el agua con un sencillo e ingenioso mecanismo que permite su llenado inmediatamente después del vaciado. Las nuevas cisternas tienen un sistema de doble botón que permite la descarga parcial o total del agua almacenada lo que permite un ahorro considerable en el consumo de agua.

La evacuación de aguas residuales de la vivienda se realiza a través de los elementos de salida de aguas residuales que pueden ser las tuberías de PVC de diámetros mayores que las utilizadas para la entrada de agua.

Los desagües son el elemento fundamental como el sifón.

El sifón sirve para eliminar los malos olores y son tubos en forma de U con agua que sirve de barrera para el olor.

Instalación de gas

El gas es un combustible fósil más limpio que el carbón y el petróleo. Puede llegar mediante gasoductos o licuado en bombonas como el butano y el propano.

· El butano se encuentra en estado líquido porque reduce su volumen unas 250 veces y se puede colocar dentro y fuera de las viviendas pero con la limitación de temperatura pues en frío no hay peligro pero a más de 50 ºC es peligroso ya que aumenta mucho la presión.

· Los envases de propano no se pueden colocar en el interior de viviendas o locales debido a la elevada presión que tiene el gas por eso el propano es más adecuado para zonas frías.

· El gas natural se utiliza sin ninguna limitación de caudal ni temperatura.

La distribución se hace a partir de la red de distribución por donde el gas llega a la vivienda. En el muro exterior hay una llave general para cerrar la entrada o dejarla abierta. Dentro de la vivienda está el contador que marca la cantidad de metros cúbicos (m3) de gas que se consume, a continuación del contador se encuentra la llave de la vivienda y las tuberías de cobre que llevan el gas a la cocina donde hay otra llave y al calentador que tiene otra llave.

El calentador es un elemento común en todas las instalaciones de gas, en él se produce la combustión del gas y el aprovechamiento de la energía generada para calentar el agua. Para que el rendimiento sea óptimo es imprescindible que la combustión sea completa, esto se ve por el color de la llama.

Instalación de calefacción

Los sistemas de calefacción que se usan en nuestras viviendas desde el siglo XIX están basados en un circuito de tubos con agua que están distribuidos por la casa y conectados a una serie de radiadores que reparten el calor generado en una caldera.

La caldera puede ser individual, centralizada o comunitaria según sea para un bloque o para un grupo de viviendas.

La energía que utilizan las calderas ha variado a lo largo de la historia. El carbón ha sido poco a poco sustituido por gas o electricidad. Las calderas más grandes utilizan gasóleo. Para aprovechar todo el calor es necesario que éste bien aislada. Para ello se emplean materiales aislantes como:

· Lana de vidrio

· Poliestireno expandido

· Espuma flexible de poliuretano

· Tela asfáltica

· Tyvek ®

La temperatura ideal está en torno a los 20 ºC por lo tanto una casa en la que detectamos que hace calor está gastando más energía de la necesaria.

Para regular la temperatura de una vivienda se utiliza el termostato que se basa en la propiedad que presentan los metales de dilatarse al aumentar la temperatura.

Para obtener un rendimiento máximo con el menor gasto posible, hemos de hacer algunas reglas de conservación energética:

· Las puertas y ventanas deben cerrar perfectamente.

· En invierno es suficiente ventilar la casa 15 min. al día.

· Programar el encendido de la caldera, para ahorrar energía.

· Se consume menos energía manteniendo la casa con una temperatura constante que encendiendo y apagando la caldera.

Instalación de comunicaciones

A nuestras casas llegan las señales de televisión, teléfono y banda ancha con la que podemos establecer un buen número de relaciones. El hogar del futuro próximo se ha convertido en un lugar lleno de cables, por eso la organización de los distintos servicios y la posibilidad de interconectarlos exige una distribución muy bien pensada con cajetines y conductos para alojar los cables necesarios o infraestructura necesaria para utilizar servicios inalámbricos que permitan acceder a los contenidos de Internet sin tener que utilizar un cable que limite la movilidad.

Las nuevas viviendas reúnen una serie de condiciones a las que las viviendas antiguas tendrán que sumarse poco a poco.

Una alternativa que se ofrece es la de recibir todas las comunicaciones a través de la red eléctrica. Esta opción simplifica la acometida de cables hasta la vivienda, asin el usuario sólo necesita un aparato que descodifica las diversas señales que llegan por los cables.

La ventaja es que debido a que la implantación de la electricidad es casi universal, no es necesario tender nuevos cables para dar los servicios de comunicación.

Por este sistema se recibe la electricidad, el teléfono, la conexión de banda ancha y la señal de televisión digital.

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Origen de los robots: durante siglos se han construido ingenios que intentan de alguna manera imitar o rivalizar con las habilidades humanas. Leonardo Torres Quevedo es uno de los mejores de la inteligencia artificial.

¿Por qué nos empeñamos en construir robots?: son máquinas capaces de realizar tareas repetitivas con gran precisión, ahorran mucho tiempo y esfuerzo. Los robots actuales se encuentran en la infancia de su desarrollo. Un robot programado para hacer una tarea no puede ser utilizado para otra diferente. Un ser humano es más versátil. Con el tiempo podremos fabricar máquinas con capacidad para tomar decisiones.

Bases de control por ordenador: se basan 3 elementos:

· Entradas: captan la respuesta de sensores de diferente tipo.

· Salidas: actúan sobre interruptores para cerrar o abrir circuitos.

· Sistemas de control y programación: analizan los datos obtenidos por los sensores para actuar sobre los interruptores. El control puede ser manual o automático.

Las señales son impulsos eléctricos. Pueden ser:

· Digital: generada por un interruptor. 1 cuando está activada y 0 cuando está desactivada.

· Analógica: tipo de señal variable y continua.

Controladora: es un dispositivo electrónico que se conecta al ordenador a través de alguno de sus puertos y tiene varias salidas y entradas, cuyos valores, son convertidos en lenguaje binario por un microprocesador.

Sensores: se encargan de analizar el entorno y enviar las señales al ordenador. Los sensores se conectan a las entradas digitales o analógicas de la controladora. Cuando están activados dejan pasar la corriente y cuando no impiden su paso. Hay 5 tipos:

· Sensor de contacto.

· Sensor luminoso.

· Sensor térmico.

· Sensor magnético.

· Sensor de movimiento.

Componentes de un robot:

· Eslabón: pieza rígida.

· Articulación: elemento que sirve de unión entre 2 eslabones.

· Actuadores: elementos que transmiten el movimiento a las articulaciones. Puede estar producido por:

· Sistema neumático: utilizan aire.

· Sistema eléctrico: utilizan electricidad.

· Sistema hidráulico: usan circuitos de agua o aceite.

· Herramienta: es la parte del robot encargada de realizar el trabajo.

Movimiento de los robots: según las articulaciones puede ser:

· Articulaciones prismáticas: permiten realizar movimientos lineales.

· Articulaciones giratorias: permiten realizar movimientos de rotación.

Automatismo: conjunto de elementos que hacen acciones a partir de la información obtenida por sensores donde no interviene ningún humano.