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lunes, 30 de octubre de 2017

Tecnología 4º ESO - Tema 1.- Electrónica analógica

TEMA 1.- ELECTRÓNICA ANALÓGICA

ÍNDICE


1.- Introducción. Definiciones
2.- Elementos de los circuitos eléctricos y electrónicos
     2.1.- Generador o fuente de tensión
     2.2.- Conductores y aislantes
     2.3.- Elementos de control
     2.4.- Elementos de protección
     2.5.- Receptores
3.- Componentes pasivos
     3.1.- Resistencias
     3.2.- Condensadores
4.- Componentes activos
     4.1.- Diodos
     4.2.- Transistores


1.- INTRODUCCIÓN. DEFINICIONES

Electrónica: es la rama de la ciencia que se ocupa del estudio de los circuitos y de sus componentes, que permiten modificar la corriente eléctrica y que aplica la electricidad al tratamiento de la información.

Corriente eléctrica: es el flujo de electrones a través de un material conductor desde un cuerpo con carga negativa (exceso de electrones) hasta un cuerpo con carga positiva (déficit de electrones).

Sentido de la corriente: por convenio se fijó que su sentido es contrario al flujo de electrones. Los electrones circulan siempre hacia el polo positivo, por lo que la corriente circulará en sentido contrario, es decir, desde el polo positivo al negativo.

Cantidad de carga (Q): es la carga total que circula a través de un circuito eléctrico. En el sistema internacional (S.I.) se emplea como unidad de carga el Culombio (C), que es la carga contenida en 6,3 x 10⁸ electrones, ya que la carga de un electrón es muy pequeña.

Intensidad de corriente (I): es la cantidad de carga (Q) que circula por unidad de tiempo (t) a través de un conductor. Se mide con un amperímetro o polímetro. Su unidad en el S.I. es el amperio (A), que se define como la cantidad de corriente que transporta 1 culombio durante 1 segundo.

Voltaje, diferencia de potencial (d.d.p.) o tensión (V): es el trabajo que hay que realizar para transportar una carga positiva entre dos puntos. Su unidad en el S.I. es el voltio (V) y se mide con un voltímetro.

2.- Elementos de los circuitos eléctricos y electrónicos


2.1.- Generador o fuente de tensión

Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. También podemos definir generador como un dispositivo que transforma cualquier tipo de energía en energía eléctrica con una tensión (o voltaje) entre sus bornes.

 2.2.- Conductores y aislantes

Tanto los materiales conductores como los aislantes son de una gran importancia en electricidad, mientras los primeros dejan pasar la corriente eléctrica con mucha facilidad, los segundos la bloquean. Esto es muy interesante, por ejemplo, un cable de cobre recubierto por una funda de plástico, impide que la corriente se fugue hacia otros lugares no deseados, al tiempo que evita fallos y descargas eléctricas indeseables.

A diferencia de los aislantes, los conductores permiten con facilidad el movimiento de los electrones por su estructura molecular. Prácticamente todos los metales son buenos conductores. En orden de mejores a peores podemos nombrar a: Platino, plata, cobre, oro, aluminio, cinc, estaño, hierro, plomo, mercurio, nicrom, carbón. La plata es un excelente conductor pero su precio es muy elevado, el cobre es casi tan buen conductor como la plata y su coste es muy inferior.


2.3.- Elementos de control

Los componentes eléctricos que se utilizan para gobernar circuitos forman la familia de los elementos de control. Las funciones más básicas que realizan son las de encender y apagar circuitos. Los componentes electrónicos más utilizados de esta familia son los interruptores y los pulsadores, aunque existen otros componentes también de gran importancia como los conmutadores, los selectores, los potenciómetros, etc.


2.4.- Elementos de protección

Las instalaciones eléctricas disponen de diversos elementos de seguridad para disminuir el riesgo de accidentes, como los causados por cortocircuitos, sobrecargas o contacto de personas o animales con elementos en tensión.

Un cortocircuito se produce por fallos en el aislante de los conductores, por contacto accidental entre conductores aéreos debidos a fuertes vientos o rotura de los apoyos.

Dado que un cortocircuito puede causar daños importantes en las instalaciones eléctricas e incluso incendios en edificios, las instalaciones están normalmente dotadas de fusibles, interruptores magnetotérmicos o diferenciales y tomas de tierra, a fin de proteger a las personas y las cosas.

Los elementos de seguridad más habituales son:
  • Fusible:
Dispositivo, constituido por un filamento con bajo punto de fusión. El fusible se intercala en un punto de una instalación eléctrica para que, por efecto Joule, se funda cuando la intensidad de corriente supere un determinado valor, ya sea por un cortocircuito o por un exceso de carga, que pudiera poner en peligro la integridad de la instalación con el subsiguiente peligro de incendio o destrucción de elementos.

  • Interruptor magnetotérmico (PIA):
Dispositivo empleado para proteger los circuitos eléctricos de sobrecargas y cortocircuitos, en sustitución de los fusibles. Una vez que actúan debido a una sobrecarga o un cortocircuito, se pueden rearmar sin necesidad de sustituirlos como ocurre con los fusibles. Cuando desconectan el circuito.
  • Interruptor diferencial:
Dispositivo electromecánico que se conecta en las instalaciones eléctricas para proteger a las personas de posibles derivaciones debidas a falta de aislamiento entre los conductores activos y tierra de los aparatos. El diferencial corta el suministro de corriente cuando existe una derivación de corriente a tierra, que de pasar a través de un cuerpo humano podría tener fatales consecuencias.
  • Toma de tierra:

Se emplea en las instalaciones eléctricas para evitar el paso de corriente al usuario por un fallo del aislamiento de los conductores activos. La puesta a tierra es un camino que ofrece muy poca resistencia a cualquier corriente de fuga para que cierre el circuito "a tierra" en lugar de pasar a través del usuario.


Consiste en una pieza metálica enterrada en una mezcla especial de tierra y conectada a la instalación eléctrica a través de un cable. En todas las instalaciones interiores el cable de tierra se identifica por ser de color verde y amarillo y a él se deben conectar todos los elementos metálicos de los componentes eléctricos.

  • Pararrayos:
Instrumento cuyo objetivo es atraer un rayo ionizando el aire para captar y conducir la descarga hacia tierra, de forma que no provoque daños a construcciones, instalaciones o personas. Fue inventado en 1753 por Benjamín Franklin.

 2.5.- Receptores

Un receptor eléctrico es todo dispositivo, aparato o máquina capaz de transformar la energía eléctrica que recibe en cualquier otra clase de energía. Hay distintos tipos de receptores eléctricos:

Receptores térmicos: son dispositivos en los que se transforma la energía en calor (estufas, calentadores, planchas, secadores).

Receptores lumínicos: son aparatos que reciben energía eléctrica y la transforman en luz (lámparas).

Receptores electroquímicos: son los que transforman la energía eléctrica en energía química, dando lugar a reacciones químicas (células electrónicas).

Receptores mecánicos: es una máquina que transforma la energía eléctrica en energía mecánica (motores eléctricos de corriente continua o alterna).

Los receptores consumen la energía eléctrica y los generadores la producen.

3.- COMPONENTES PASIVOS

Todos los componentes electrónicos se pueden clasificar en componentes pasivos, activos y electromecánicos.

- Los componentes pasivos son aquellos que no pueden excitar o suministrar energía al circuito, es decir, actúan como receptores y consumidores de energía eléctrica. Los componentes pasivos pueden almacenar o mantener energía en forma de corriente o voltaje, pero no son capaces de controlar esta energía. Son resistencias, condensadores, bobinas o inductancias, transformadores, etc.

- Los componentes activos pueden generar, modificar o amplificar la señal eléctrica.Un ejemplo de componente activo es una batería que proporciona energía eléctrica al circuito. También el diodo y el transistor.

3.1.- RESISTENCIAS

Una resistencia o resistor es un componente eléctrico que se opone al paso de la corriente eléctrica a través de él. Su misión en un circuito es regular la corriente (intensidad) y la tensión (voltaje) para proteger a otros elementos del circuito eléctrico. Se mide en ohmios (Ω).

Una resistencia se compone de un recubrimiento aislante en cuyo interior hay un cilindro de cerámica sobre el que está enrollada una hélice de carbón que constituye el conductor. En los dos extremos hay unos casquillos con los terminales.

El valor de una resistenca (R) depende de:
-La longitud (L) expresada en metros (m)
-La sección (S) expresada en m2 y
-La resistividad del material (ρ) expresada en ohm•metro (Ω•m).
-> Resistividad baja: buen conductor eléctrico
-> Resistividad alta: mal conductor eléctrico












Siendo la formula: R=ρxL/S


Ejemplo resuelto: Calcular la resistencia eléctrica de un cable de cobre de 5 mm de diámetro y 1 km de longitud.


En primer lugar pasamos el diámetro a metros

d= 5 mm x (1 m/ 1000 mm) = 0,005 m

Por tanto, la sección del cable es:  S= π x R2 = π x (d/2)2 = 3,14 x (0,005/2)2 = 0.000019625 (m)2

Ahora pasamos la longitud a metros

L=1 km = 1000 m

Aplicamos la fórmula, sabemos que la resistividad del cobre es 1,7 x 10-8  Ω•m, por tanto:

R = 1,7 x 10-8 x 1000 / 0,000019625 = 1,7 x 10-8 x 1000 / 1962,5 x 10-8

R= 1,7 x 1000 / 1962,5 = 0,866 Ω  --> R = 0,866 Ω

Actividad 3: Carbono -> 3,5x10-5 Ω•m

Actividad 4: Sección: 0,5 mm2  -> S= 0,5/106 = 5x10-7 m2

R= 1,7 x 10-8 x 100 / 5x10-7 = 1,7 x 100 / 50 = 3,4 Ω

Actividad 5: S= 0,23 mm2 = 0,23 /1000000 = 2,3x10-7 m2

R= 3,5x10-5 x 0,3 / 2,3x10-7 = 45,65 Ω

Actividad 6: 
d= 0,2 mm x (1 m/ 1000 mm) = 0,0002 m
S= π x R2 = π x (d/2)2 = 3,14 x (0,0002/2)2 = 3,14x10-8 m2

235 = 1,7 x 10-8 x L / 3,14x10-8

L = 235 x 3,14 / 1,7 = 434 m

Enlace para descargar programa en Java para calcular la resistencia de un conductor en función de su longitud y su sección:



3.1.1.- RESISTENCIAS DE VALOR FIJO
Siempre tienen el mismo valor y se indica mediante un código de colores. El valor nominal de una resistencia se indica mediante un código de colores que consta de cuatro bandas, 3 bandas de valor y una de tolerancia. El código que se emplea es el siguiente:


Puedes descargar un sencillo programa realizado en java para calcular la resistencia en función del código de colores en el siguientes enlace Código de colores:




En este enlace puedes acceder a un ejemplo de examen tipo test del tema:


Realiza el examen en este enlace donde se abrirá una ficha interactiva creada con LiveWorkSheets.com



Realiza el siguiente cuestionario y envíalo por la Moodle o a mi email (fdiazuc@gmail.com). 

EJERCICIOS PARA RESOLVER

1.- Calcula la resistencia de un conductor sabiendo que tiene una tensión entre sus extremos de 30 V y que la intensidad de corriente que lo atraviesa es de 5 A. ¿Qué potencia consume este conductor?

2.- Calcula la tensión a la que está sometido un conductor cuyo valor resistivo es de 10 ohmios y que es atravesado por una intensidad de corriente de 1,5 A. ¿Cual es la potencia que disipa?.

3.- Calcula la resistencia equivalente de un circuito con tres resistencias en serie de 11, 13 y 22 ohmios. Si el circuito se alimenta con una pila de 9 V, calcula la intensidad que circula por el circuito. Calcula el voltaje que consume cada resistencia.

4.- Calcula la resistencia equivalente en un circuito con tres resistencias en paralelo de 45, 50 y 55 ohmios. Si el circuito se alimenta con una pila de 9 V, calcula la intensidad que circula por el circuito. Calcula el voltaje que consume cada resistencia.
5.- Calcular la resistencia que falta en un circuitos en serie con tres resistencias, sabiendo que las otras dos son de 20 Ω y 30 Ω , el voltaje es de 9 V y la intensidad es de 0,15 Amperios.
R1=20 Ω
R2=30 Ω
R3= ?
 
Re= R1+R2+R3 = 20 +30 + R3
 Primero tenemos que calcular Re para obtener luego R3

Puesto que conocemos el voltaje y la intensidad, aplicando la Ley de Ohm podemos calcular la Re del circuito.

Resultado: el valor de R3 debe dar 10 Ω

 6.-Calcula la resistencia que falta en un circuito en paralelo de tres resistencias, de las cales conocemos R1=45 ohmios y R2=55 ohmios. Además sabemos que el voltaje es de 9 V y la intensidad es de 0,6 Amperios.

Resultado: el valor de R3 debe ser 38 Ω
 

 CUESTIONARIO SOBRE ELECTRÓNICA ANALÓGICA
  1. ¿Qué es la electrónica analógica?
  2. ¿Cuál es la principal diferencia entre la electrónica analógica y la electrónica digital?
  3. ¿Qué es un circuito eléctrico?
  4. ¿Qué es un circuito analógico?
  5. ¿Qué es la señal analógica?
  6. ¿Qué es la señal digital?
  7. ¿Qué es un amplificador?
  8. ¿Cuál es la función de un condensador en un circuito eléctrico?
  9. ¿Qué es un divisor de tensión?
  10. ¿Qué es un limitador de corriente?
  11. ¿Qué es la ganancia de un circuito?
  12. ¿Qué es la respuesta en frecuencia de un circuito?
  13. ¿Qué es la distorsión armónica?
  14. ¿Qué es un diodo Zener?
  15. ¿Qué es un oscilador?
  16. ¿Qué función tiene el transformador en la fuente de alimentación?
  17. ¿Qué es el par Darlington y cual es su función?
  18. ¿Qué es el diodo?
  19. ¿Qué es el transistor?
  20. ¿Cuales son las tres formas de funcionamiento de un transistor?
EXAMEN DEL TEMA 1.- ELECTRÓNICA DIGITAL

Una vez repasado el tema y realizadas las actividades puedes realizar el examen en el siguiente enlace:


Suerte


martes, 17 de octubre de 2017

Tecnología 3º ESO - Tema 2.- Sistemas de representación gráfica

Tema 2.- Sistemas de representación gráfica

Índice

1.- Introducción
2.- Dibujo artístico y dibujo técnico
3.- El diseño de objetos
    3.1.- Las fases del proceso de diseño
    3.2.- Características de un buen diseño
4.- Representación gráfica de objetos tecnológicos
    4.1.- Bocetos y croquis
    4.2.- Planos
    4.3.- Despieces
    4.4.- Infografías
5.- Acotación
    5.1.- Elementos básicos de la acotación
6.- Sistemas de representación
    6.1.- Proyecciones
    6.2,- Proyecciones sobre un diedro
    6.3.- El sistema axonométrico
7.- Las vistas de un objeto
    7.1.- Disposición de las vistas
8.- Dibujo en perspectiva
    8.1.- Perspectiva isométrica
    8.2.- Perspectiva caballera
9.- Diseño asistido por ordenador (CAD)
    9.1.- Programas de CAD en 2D
    9.2.- Primeros pasos con Qcad o LibreCAD


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1.- INTRODUCCIÓN

La expresión gráfica o el dibujo, es una forma de comunicación visual, que permite expresar de modo sencillo ideas sobre objetos o elementos de nuestra realidad física, que serían muy difíciles de explicar sólo con palabras.

En Tecnología, la expresión gráfica o dibujo técnico, es de gran importancia, ya que permite representar de forma precisa los objetos tecnológicos que se van a diseñar y construir: dimensiones, detalles, vistas, esquemas de funcionamiento, piezas, etc.

2.- DIBUJO ARTÍSTICO Y DIBUJO TÉCNICO.

Se pueden diferenciar dos tipos de dibujos:
Dibujo artístico: son dibujos que sirven para expresar el arte y los sentimientos del autor. Ejemplos: un retrato, un paisaje, un bodegón, un cuadro abstracto, etc.

Dibujo técnico: son dibujos utilizados para representar objetos de forma precisa, y sirven para diseñar y construir el objeto representado. El dibujo técnico es el que se emplea en Tecnología.

Ejemplos: plano de una vivienda, esquema de piezas de una máquina, etc.

3.- EL DISEÑO DE OBJETOS

El diseño de objetos constituye una etapa del proceso creativo, una vez que se ha materializado una idea para la realización de un proyecto.
El diseño de objetos debe incluir la representación gráfica del objeto



3.1.- Las fases del proceso de diseño

 En todos los procesos de diseño podemos encontrar las siguientes fases o etapas:

- Identificar y definir el problema o necesidad: suele ser la fase más difícil ya que implica buscar el origen del problema o necesidad.

- Búsqueda de la solución: No es necesario partir de cero, sino que se puede echar mano de otros recursos existentes para mejorarlos o adaptarlos a nuestras necesidades.

- Construcción de una maqueta o prototipo: durante la construcción siempre surgen problemas o situaciones que no estaban previstas, por eso es necesario tenerlo en cuenta al principio.

- Evaluación: El proceso de evaluación se realiza a lo largo de todo el proceso de construcción, pero es al final cuando hay que realizar las pruebas y comprobar si todo funciona como se había previsto.



3.2.- Características de un buen diseño

Un buen diseño debe ser:

* Simple: la simplicidad consiste en reducir al mínimo el número de piezas y mecanismos, lo que evita fallos y averías.
* Apropiado: es decir adecuado para el uso que se le va a dar.
* Funcional: debe ser fácil de manejar y seguro para evitar accidentes o fallos en su uso.
* Económico: debe existir un equilibrio entre la calidad de los materiales y el coste del producto.
* Innovador: debe aportar ideas o soluciones novedosas.




4.- Representación gráfica de objetos tecnológicos

En este punto se estudiarán los métodos gráficos más usados en Tecnología para representar objetos
tecnológicos. Gracias a estos métodos gráficos se podrá:

* Comunicar las primeras ideas acerca del diseño de algún objeto tecnológico (bocetos y croquis).
* Representar con detalle el objeto que se quiere construir (acotación, vistas, perspectivas).
* Utilizar herramientas informáticas para el diseño de objetos (CAD).

Estos métodos se utilizan igualmente en muchas de las actividades cotidianas y profesionales (ingeniería, arquitectura, delineación, mecánica, etc.).

El dibujo técnico se realiza de acuerdo a una normas establecidas y aceptadas universalmente. Existen varios tipos de dibujos técnicos: bocetos, croquis, planos, despieces, infografías, etc.

4.1.- Bocetos y croquis
El boceto es un dibujo realizado a mano alzada con lápiz y goma de borrar, que sirve para dar una idea general del objeto. Se dibuja a grandes rasgos y sin detalles.


El croquis es un dibujo realizado a mano alzada con lápiz y goma de borrar, donde se concreta la forma, los detalles principales y se indican las medidas reales del objeto con algunas anotaciones como color, materiales, etc.



4.2.- Planos

Son un conjunto de dibujos, realizados durante la fase de diseño del producto, que permiten describir el objeto de forma que cualquier persona pueda ser capaz de construirlo.




lunes, 9 de octubre de 2017

Tecnología 4º ESO - Tema 8.- Historia de la Tecnología

TEMA 8.- HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA

ÍNDICE

1.- INTRODUCCIÓN
2.- CIENCIA Y TECNOLOGÍA
3.- PERIODOS TECNOLÓGICOS
4.- DIVISIÓN DE LA HISTORIA
5.- HITOS FUNDAMENTALES DE LA HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA
   5.1.- PREHISTORIA
      5.1.1.- Prehistoria: Los útiles (2500000 aC)
         5.2.4.3.- Siglo XVIII: El Telar mecánico (1784)
         5.2.4.23.- Siglo XX: La tarjeta de crédito (1950)


   6.- MEDIO AMBIENTE Y TECNOLOGÍAS
   6.1.- DESARROLLO SOSTENIBLE
   6.2.- TECNOLOGÍAS APROPIADAS

1.- INTRODUCCIÓN A LA HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA

     La historia de la tecnología comenzó hace más de 2 millones de años, cuando nuestros antepasados comprobaron que fabricando herramientas, podía vivir un poco mejor. Esa mejora del nivel de vida, respecto a otras especies provocó automáticamente un cambio de hábitos en los individuos de la época y contribuyó a la evolución de la especie humana, podían cazar, preparar la tierra, utilizar fuego para preparar alimentos, obtener metales, cerámica, calentarse y así adaptarse a las condiciones adversas.

     Desde ese instante la humanidad y la tecnología han viajado de la mano en el tiempo, hasta tal punto que se puede afirmar que cualquier transformación de las formas de organización social, ha sido siempre precedida por un cambio en la tecnología. La tecnología está presente en todos los periodos a lo largo de la historia del ser humano.

2.- CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Hoy en día, se busca la aplicación de una base científica a la mayoría de las innovaciones tecnológicas, pero no siempre ha sido así, y de hecho es muy reciente el concepto de que la ciencia aporta la idea como primer paso para la posterior experiencia práctica. Así, en muchas ocasiones a lo largo de la historia, grandes cambios tecnológicos o industriales de la humanidad no han tenido su origen en un estudio científico previo.

El desconocimiento de las leyes conocidas hoy que rigen los procesos termodinámicos, químicos, hidráulicos, etc., no fue obstáculo para que se inventaran y desarrollaran máquinas y herramientas en muchos de estos campos. Por ejemplo, la máquina de vapor se utilizó ampliamente para diversos usos de la vida diaria mucho antes de que se conocieran los principios físicos de la termodinámica en que se basaba su funcionamiento.

Otro ejemplo significativo: desde los orígenes de nuestra civilización el hombre, aun sin saberlo, ha hecho uso de la biotecnología; el pan, el queso y las bebidas alcohólicas como el vino forman parte de nuestra vida cotidiana desde hace milenios, mucho antes de conocerse el fundamento científico de la producción de estos alimentos.

3.- PERIODOS TECNOLÓGICOS

     El filósofo español Ortega y Gasset divide la historia de la tecnología en tres grandes periodos: la tecnología del azar, la del artesano y la ingenieril.

- La tecnología del azar: Las técnicas y habilidades son descubiertas por casualidad. Las experiencias se transmiten de generación en generación. En en algunos casos se pierden al desaparecer la civilización que las tenía.
- La tecnología artesanal: las técnicas evolucionan por separado, apareciendo los gremios o grupos de artesanos especializados en un técnica determinada.
- La tecnología ingenieril:  la solución a un problema se basa en un método que permite que las ideas se adelanten a la acción. La ingeniería que se encarga del estudio y aplicación de diversas ramas de la tecnología.

4.- DIVISIÓN DE LA HISTORIA


5.- HITOS FUNDAMENTALES DE LA HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA

5.1.- LA PREHISTORIA


Desde la aparición del hombre hasta la aparición de la escritura (3000 a.C.)
Los primeros avances tecnológicos iban encaminados a la caza y la recolección de frutos. Paleolítico
Se inventan útiles para la agricultura, lo que supone la primera revolución tecnológica. Empieza el Neolítico.
- Jefatura de grupo. - Clanes y tribus. - Nomadismo. - Partidas de caza
- Aparecen los instrumentos y armas de caza.

5.1.1.-La Prehistoria: Los útiles (2500000 aC)

Las piedras talladas fueron las primeras herramientas fabricadas por el ser humano. A pesar de su sencillez tenían un gran número de aplicaciones: cortar, serrar, romper, moler, perforar, pulir, lijar, etc.

5.1.2.- La Prehistoria. El fuego (1400000 aC)

Prender fuego golpeando dos piedras o frotando dos maderas, fue el segundo gran avance tecnológico del ser humano. Permitió entre otras cosas cocer los alimentos, ver el la oscuridad, calentarse y defenderse de los depredadores.

5.1.3.- La Prehistoria. El hacha (6000 aC)
 
El hacha nace de la unión de dos herramientas preexistentes: una piedra pulida engastada en el extremo de un palo, que realiza la función de palanca, aumentando la fuerza. Servían para desbrozar el bosque.

5.1.4.- La Prehistoria. La rueda (3500 aC)

Las ruedas de los carros giran libremente alrededor de un eje. Las primeras ruedas eran discos compactos de piedra o de madera. Sobre el eje se sitúa una plataforma tirada por animales, para transportar objetos.

5.2.- LA HISTORIA

5.2.1.- La Edad Antigua (3 000 a.C-siglo V d.C.)


En el 3000 a.C. se inventa la escritura, el ábaco, el molino hidráulico entre otros, y acaba la prehistoria.

5.2.1.1.- La Edad Antigua: La escritura  (3000 aC)


La primera evidencia de que el hombre siempre ha tenido necesidad de comunicarse por escrito son los dibujos dejados en las cavernas prehistóricas, los petroglifos que datan de 45. 000 años a.C. 
Aunque el sumerio fue el primer idioma escrito (3500 a.C.), no contaba con alfabeto.

5.2.1.2.- La Edad Antigua: El ábaco (1000 aC)


El ábaco consiste en un marco con alambres paralelos por los que se deslizan bolas, que representan unidades, decenas, centenas, etc. Es la primera herramienta de cálculo conocida, y permite realizar las operaciones aritméticas básicas.

5.2.1.3.- Edad Antigua: Molino hidráulico (100 aC)


Los primeros datos de que disponemos sobre los molinos hidráulicos, en la historia de la Humanidad, se deben a Vitrubio en el siglo I, que nos describe perfectamente en sus obras, el funcionamiento del molino de rueda vertical, que ya existía en Persia y en las riberas del Mediterráneo Oriental antes de la Era Cristiana (siglo V a.C.).

5.2.2.- LA EDAD MEDIA (siglo V d.C.-1492)


En esta época aparecen muchos inventos. Tres innovaciones tecnológicas destacan sobre las demás: el papel, la imprenta y la pólvora.

5.2.2.1.- La Edad Media: El papel (105 dC)

Desde épocas muy remotas se habían utilizado distintos soportes para la escritura (papiro, pergamino, etc.). El papel más similar al actual se obtuvo en China a base de una mezcla de fibras vegetales y almidones para darles mayor resistencia a la humedad y un tacto que mejoraba la escritura.

5.2.2.2.- La Edad Media: Las gafas (1250 dC)
En épocas anteriores ya se utilizaban lentes para aumentar el tamaño de las letras, pero fue en el siglo XIII cuando los venecianos, usaron una lente para cada ojo, mediante un armazón -normalmente de madera- que se apoyaba en la nariz.

5.2.2.3.- La Edad Media: La Imprenta (1450 dC)

Aunque ya hacía mucho tiempo que existían diferentes tecnologías de impresión, la idea de combinar pequeños moldes metálicos (tipos) de cada carácter permitió componer rápidamente cualquier texto, facilitar la fabricación en serie y reutilizar los tipos.Su inventor fue Johannes Gutenberg.

5.2.2.4.- La Edad Media: La pólvora (siglo IX)

La pólvora fue inventada en China para hacer fuegos artificiales y armas, aproximadamente en el siglo IX de nuestra era, aunque no concibieron las armas de fuego como nosotros las conocemos. Los bizantinos y los árabes la introdujeron en Europa alrededor del 1200.
Berthold Schwarz, un monje alemán, a comienzos del siglo XIV, puede haber sido el primero en emplear pólvora para impulsar un proyectil.

5.2.3.- LA EDAD MODERNA


En esta época aparecen muchos inventos. Tres   destacan sobre las demás: la brújula, la cartografía, las armas de fuego. Otros son: el telar mecánico, el microscopio, el telescopio, etc.

5.2.3.1.- Edad Moderna: La brújula (siglo IX)


Se cree que fue inventada en China, aproximadamente en el siglo IX, e inicialmente consistía en una aguja imantada flotando en una vasija llena de agua. Más adelante fue mejorada para reducir su tamaño e incrementar su practicidad, cambiándose la vasija de agua por un eje rotatorio, y añadiéndose una «rosa de los vientos» que sirve de guía para calcular direcciones.

5.2.3.2.- Edad Moderna: La Cartografía

La tecnología de los mapas ha tenido un progreso continuo con el fin de satisfacer las demandas de las nuevas generaciones de usuarios y de creadores de mapas. Los primeros mapas fueron elaborados a mano con pluma sobre pergamino, por lo que variaban en calidad, y su distribución fue muy limitada. Por otro lado, los mapas fueron promovidos por la realeza para facilitar las conquistas militares y rutas comerciales, por lo que no siempre estaban interesados ​​en su difusión.

5.2.3.3.- Edad Moderna: Las armas de fuego


En el siglo XV comienzan a aparecer los primeros rifles de chispa (el dibujo más antiguo de un rifle de chispa es de 1475). Antes de eso, existía el "cañón de mano" (handgonne), que era básicamente un tubo de metal en un mango de madera con una abertura para que entrara la mecha. Se usaron hasta 1520.

Arcabuz, arma portátil utilizada en los siglos XV y XVI por los Tercios españoles. Cuando empezó a utilizarse estaba compuesto por un cañón pesado y una culata recta. Era tan laborioso su manejo que necesitaba un soporte para poder disparar.
Los arcabuceros de Carlos V pusieron fin a los dos modelos que hasta entonces habían dominado los escenarios europeos: la caballería noble francesa y los piqueros suizos, inaugurando el siglo de oro de los tercios.

5.2.3.4.- Edad Moderna: El Microscopio (1590)

La historia del microscopio se inicio en el siglo XVI, con Benedetto Rucellai, quien escribe en uno de sus pequeños poemas las observaciones realizadas sobre abejas seccionadas con la ayuda de un espejo cóncavo. El mundo microscópico permaneció oculto para el ser humano hasta la invención de un instrumento óptico realizado por Juan y Zacarías Jansen en 1590.

5.2.3.5.- Edad Moderna: El Telescopio (1609)

Se tiene noticias que hacia 1608 es cuando aparece el primer telescopio, invento en apariencia, de origen holandés. Pero será Galileo, quien en 1610 perfecciona el instrumento, y es el primero en utilizarlo como herramienta científica en sus estudios de astronomía. Es ese telescopio el que le servirá a Galileo Galilei para seguir y ampliar la teoría de Copérnico acerca de que, la Tierra, en su redondez, giraba alrededor del Sol y no al revés.

5.2.4.- EDAD CONTEMPORÁNEA (1789-PRESENTE)

La Edad Contemporánea es la etapa histórica que va desde la Revolución Francesa en 1789 hasta la actualidad. En esta época aparece la máquina de vapor y la sociedad se empieza a modernizar con la revolución industrial. Aparece el telar mecánico, la pila voltáica, la locomotora y los barcos de vapor, la fotografía, la bombilla incandescente, el teléfono, el motor de combustión, etc.
Gracias a numerosos inventos se logra una globalización del mundo, siendo mucho más sencilla comunicarse o viajar entre las naciones. Los inventos de la Edad Contemporánea han supuesto un gran avance en la historia de la humanidad. Desde la creación de la imprenta y el comienzo de la difusión del conocimiento, el mundo salió de su etapa de oscurantismo y los hombres tuvieron acceso a la formación y a la investigación.

5.2.4.1.- LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL (1760-1840)

La primera revolución industrial nace en Inglaterra a finales del siglo XVIII con el invento de la “Máquina de Vapor” . Por primera vez, la Humanidad podía realizar tareas agrícolas o industriales prescindiendo  del esfuerzo de las personas o animales.
En esta época aparecen muchos inventos como el teléfono, la bombilla, la siderurgia, el pararrayos, el telégrafo, la máquina de coser y los vehículos a motor.

5.2.4.2.- Siglo XVIII: La máquina de vapor (1712)

En 1712 un quincallero llamado Thomas Newcomen y el ingeniero militar Thomas Savery construyeron la primera máquina de vapor atmosférica de pistón.
 El ingeniero James Watt introdujo una modificación en la máquina: una cámara aparte, el condensador, encargada de enfriar el vapor. También introdujo el cilindro de doble efecto, que aceptaba vapor alternativamente a ambos lados del émbolo. El resultado fue que se aumento el rendimiento de la máquina hasta el 4%.

5.2.4.3.- Siglo XVIII: El Telar mecánico (1784)

En 1784, Edward Cartwright inventó el telar mecánico, un invento que cambió el curso de la humanidad. Cartwright diseñó el primer telar mecánico en 1784 y lo patentó en 1785. Ese telar trabajaba con fuerza hidráulica (funcionaba con vapor) que aceleró considerablemente la fabricación de tela.
La introducción de este telar mecánico fue rechazada por los que habían sido sustituidos en sus puestos de trabajo.

5.2.4.4.- Siglo XIX: La pila voltaica (1800)

Inventada por Alessandro Volta, consistía en una torre de parejas de pequeños discos de cobre y cinc separados por un disco de cartón impregnado en salmuera. En sus extremos dos electrodos recogían la corriente eléctrica. La pila fue la primera batería que producía una corriente eléctrica constante.

5.2.4.5.- Siglo XIX: Locomotora de vapor (1804)

Richard Trevithick construyó una locomotora en 1804. La Rocket, de George Stephenson, que pesaba más de siete toneladas, incluido el ténder, humilló a cuatro rivales en una competición en 1829 para conseguir el derecho a trabajar para el ferrocarril Liverpool y Manchester.

5.2.4.6.- Siglo XIX: La Fotografía (1826)

A principios del siglo XIX, en el año 1826, el científico francés Nicéphore Niepce obtuvo unas primeras imágenes fotográficas, inéditas, que no pudo fijar permanentemente. La fotografía más antigua que se conserva es una reproducción de la imagen conocida como Vista desde la ventana en Le Gras, obtenida en 1826 con la utilización de una cámara oscura y un soporte sensibilizado mediante una emulsión química de sales de plata.

5.2.4.7.- Siglo XIX:Bombilla incandescente (1835)

El invento de la lámpara incandescente se le atribuye a Thomas Alva Edison quien presentó el 21 de octubre de 1879 una lámpara práctica y viable, que lució durante 48 horas ininterrumpidas.
El alemán Heinrich Goebel ya había registrado su propia bombilla incandescente en 1855, mucho antes por tanto que Thomas Edison. El 11 de julio de 1874 se le concedió al ingeniero ruso Alexander Lodygin la patente nº 1619 para una bombilla incandescente. El inventor ruso utilizó un filamento de carbono.

5.2.4.8.- Siglo XIX: El teléfono (1854)

Alexander Graham Bell, construyó y patentó en 1876 unas horas antes que su compatriota Elisha Gray el primer teléfono capaz de transmitir y recibir voz humana con toda su calidad y timbre. El inventor del teléfono fue Antonio Meucci , que lo llamó teletrófono (1857).
Tampoco se debe dejar de lado a Thomas Alva Edison, que introdujo notables mejoras en el sistema, entre las que se encuentra el micrófono de gránulos de carbón.

5.2.4.9.- Siglo XIX: Motor de combustión (1860)

La invención se puede remontar a dos italianos: el padre Eugenio Barsanti, un sacerdote esculapio, y Felice Matteucci, ingeniero hidráulico y mecánico, que ya en 1853 detallaron documentos de operación y construcción y patentes pendientes en varios países europeos.
El motor tal como lo conocemos hoy fue desarrollado por el alemán Nikolaus Otto, quien en 1886 patentó el diseño de un motor de combustión interna a cuatro tiempos, basado en los estudios del inventor francés Alphonse Beau de Rochas de 1862, que a su vez se basó en el modelo de combustión interna de Barsanti y Matteucci.

5.2.4.10.- Siglo XIX: Corriente alterna (1882)

En el año 1882 el físico, matemático, inventor e ingeniero Nikola Tesla, diseñó y construyó el primer motor de inducción de Corriente Alterna. El sistema usado hoy en día fue ideado fundamentalmente por Nikola Tesla; la distribución de la corriente alterna fue comercializada por George Westinghouse.
La razón del amplio uso de la corriente alterna viene determinada por su facilidad de transformación, cualidad de la que carece la corriente continua.

5.2.4.11.- Siglo XIX: Coche de gasolina (1886)


El Automóvil patentado en 1886 por Karl Benz fue el primer coche en fabricarse con motor de combustión interna. en 1888, se comenzó a producir en serie.
Diez años después de aquello, junto a Max y Friedrich, fundó Benz & Cie: una empresa que vendía máquinas industriales. El negocio prosperó gracias a la fabricación de motores industriales de gas, una tarea que Karl compaginaba con aquel coche al que nunca dejó de lado. Tanto que el 29 de enero 1886 registró la patente del Benz Patent-Motorwagen para fabricar un vehículo de tres ruedas. Acababa de nacer el primer coche de combustión interna de la historia… aunque los trámites oficiales hicieron que la concesión de la patente se retrasara hasta noviembre de aquel año.

5.2.4.12.- Siglo XIX: Turbina eólica (1887)

Charles Francis Brush, nació en Euclid Township, Ohio. Este ingeniero americano invento la que se piensa es la primera turbina eólica de funcionamiento automático para generación de electricidad. Fue en el invierno de 1887 cuando Charles la construyó. Era gigantesca, en la foto podemos ver a una persona diminuta a su derecha.

5.2.4.13.- Siglo XIX: La radio (1896)

Marconi fue el primero en patentar un sistema de transmisión telegráfico sin hilos, aunque aquel mismo año el ruso Alexander Popov y el serbio Nikola Tesla también lo habían logrado. En 1901, Fessenden consiguió transmitir sonido.

5.2.4.14.- El siglo XX (1901 - 2000)

Se caracterizó por los avances de la tecnología, medicina y ciencia en general. Entre ellos:
①Llegada de la electricidad a las ciudades.
②Creación y desarrollo de la electrónica: la Radio, la televisión, el teléfono, el fax, el transistor, los circuitos integrados, el láser, las computadoras e Internet.
③Creación de las armas nucleares.
④La conquista del espacio: Vuelo espacial y satélites.
⑤Desarrollo de electrodomésticos: lavadora, frigorífico, horno eléctrico, cocinas eléctricas, hornos, horno microondas, aire acondicionado...
⑥Descubrimiento de los antibióticos, el trasplante de órganos y la clonación, la radiografía, el escaner, TAC.
5.2.4.15.- Siglo XX: El avión (1903)
Tras estudiar las experiencias de vuelo previas y las capacidades del motor, los hermanos Wright consiguieron despegar y recorrer una distancia de 260 metros.
El éxito se debió al impulso de una fuerza aerodinámica que actuaba sobre las alas para lograr la sustentación.

5.2.4.16.- Siglo XX: La cremallera (1914)
Apareció sin el objetivo de sustituir al cierre por botones y sin ningún otro invento precursor. El propósito era cerrar las botas altas, que a finales del s.XIX se cerraban con cordones largos.
En 1913 se perfeccionó y se comenzó a usar para las tropas de los USA en la I Guerra Mundial.

5.2.4.17.- Siglo XX: Frigorífico eléctrico (1922)
El frigorífico es, quizá, el electrodoméstico que más asociado tenemos a la comodidad de los tiempos modernos. La comercialización de las primeras neveras domésticas fue en 1927.
Los refrigeradores modernos, en lugar de freón emplean un refrigerante llamado HFC tetrafluoroetano, que no descompone el ozono.

5.2.4.18.- Siglo XX: El Televisor (1926)
El primer televisor era un tubo de rayos catódicos. Se enviaban los electrones contra la pantalla recubierta de fósforo.  Este material se iluminaba al entrar en contacto con los electrones y reproducía la imagen que se había enviado por medio de ondas de alta frecuencia.

5.2.4.19.-Siglo XX: La Penicilina (1928)
Las penicilinas son antibióticos  empleados profusamente en el tratamiento de infecciones provocadas por bacterias sensibles.
El descubrimiento de la penicilina según Fleming ocurrió en la mañana del viernes 28 de septiembre de 1928, cuando estaba estudiando cultivos bacterianos de Staphylococcus aureus en el sótano del laboratorio del Hospital St. Mary en Londres.

5.2.4.20.- Siglo XX: El Radar (1931)
Radar. Marconi, quien desarrolló un sistema de telegrafía sin hilos, sugirió en 1922 que se podían detectar buques en situaciones de mala visibilidad. Esta idea fue desarrollada en 1931 construyendo un equipo para enviar impulsos de radio detectores de barcos. El primer radar se instaló en Normandie, buque francés, para localizar la presencia de icebergs.

5.2.4.21.- Siglo XX: El primer ordenador (1941)
El primer ordenador fué realizado en Alemania en 1941, basado en la electromecánica, tenía 2.600 relés y la computación tenía lugar sin la intervención humana. El empleo de dispositivos electrónicos en lugar de relés, determinó el nacimiento del primer ordenador electrónico: El ENIAC, construido en EE.UU. en el año 1946 con fines militares.

5.2.4.22.- Siglo XX: La Bomba atómica (1945)
Una bomba atómica es un dispositivo que obtiene una gran cantidad de energía de reacciones nucleares. Su funcionamiento se basa en provocar una reacción nuclear en cadena descontrolada. Se encuentra entre las denominadas armas de destrucción masiva.
La bomba atómica fue desarrollada por EE.UU durante la II G.M. en el Proyecto Manhattan, y es el único país que ha hecho uso de ella en combate (en 1945, contra las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki).

5.2.4.23.- Siglo XX: La tarjeta de crédito (1950)
Fue inventada por Frank McNamara en 1950, quien emitió su tarjeta para 200 clientes para que la pudieran utilizar en 27 restaurantes de Nueva York, de donde vino la designación de Diners' Club. En 1958 American Express presentó su versión de una tarjeta de crédito universal.En 1958 el Bank of America emitió la primera tarjeta bancaria, la BankAmericard (actual VISA).

5.2.4.24.- Siglo XX: El código de barras (1952)
El Código de barras fue desarrollado inicialmente para los ferrocarriles, en 1952, para identificar qué coches se podían enganchar a las locomotoras. Poco después, migraron al sistema UPC (Universal Product Code), que todos conocemos, satisfaciendo la demanda de los supermercados para encontrar una solución para automatizar las cajas.

5.2.4.25.- Siglo XX: Primer Satélite artificial (1957)
El 4 de octubre de 1957, La Unión Soviética lanza al espacio el Sputnick 1 , el primer satélite artificial  en la historia. Era una esfera de metal que pesaba 83 kg, orbitaba a 940 km de La Tierra y transmitía información cada 96 minutos. Los satélites estudian el Universo, predicen el tiempo meteorológico, o emiten retransmisiones de televisión.

5.2.4.26.- Siglo XX: El Chip  (1958)

El primer Circuito Integrado fue desarrollado en 1958 por el ingeniero Jack Kilby bajo la firma Texas Instruments. Entre los circuitos integrados más avanzados se encuentran los microprocesadores, que controlan desde computadoras hasta teléfonos móviles y hornos microondas.

5.2.4.27.- Siglo XX: El Láser  (1960)
Este dispositivo, que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, para generar un haz de luz con unas propiedades únicas, que hacen que cuente con un amplio rango de aplicaciones, desde la medicina hasta la automoción, las telecomunicaciones o la aeronáutica, fue inventado en 1960 por el físico Theodore Maiman. La palabra láser proviene del inglés laser, acrónimo de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ("Amplificación de Luz por Emisión Estimulada de Radiación")...

5.2.4.28.- Siglo XX: El Microondas (1967)
El norteamericano Percy Le Baron Spencer, estaba probando un nuevo tubo al vacío llamado magnetrón cuando descubrió que un dulce que tenía en su bolsa se había derretido. Esta casualidad hizo que patentase un aparato que se convertiría en el horno de microondas. La compañía Raytheon desarrolló un programa de aplicación culinaria para microondas, que se utilizó en hospitales y comedores militares. En 1967 se empezaron a fabricar los primeros hornos de uso doméstico.

5.2.4.29.- Siglo XX: Primer coche eléctrico (1974)
Después de la crisis del petróleo de 1974, la compañía Sebring-Vanguard, con sede en Florida, empezó la producción del que se considera el primer coche eléctrico producido en masa, el CitiCar, un pequeño utilitario equipado con ocho baterías de plomo y ácido de 6V que tenía una autonomía de 60 km y una velocidad máxima de 50 km/h. Se construyeron alrededor de 2.000 unidades entre 1974 y 1977.

5.2.4.30.- Siglo XX: Conexión a Internet (1975)
Para protegerse de la amenaza soviética, ingenieros americanos diseñaron una red para compartir datos sin necesidad de conectarse siempre al mismo punto: ARPANET, que originó Internet.
Este conjunto descentralizado de redes interconectadas permite el intercambio de información.

5.2.4.31.- Siglo XX: El ordenador personal (1981)
El 12 de agosto de 1981, IBM presentaba, en una conferencia de prensa, el primer ordenador personal: el IBM PC. Este hecho significó el comienzo de algo que iba a cambiar sustancialmente (y en un tiempo relativamente muy breve) el mundo de la información y la comunicación y, en definitiva, los modos de vida de mucha gente. Y también el de la enseñanza.

5.2.4.32.- Siglo XX: El teléfono móvil (1979)
Cuando las dos tecnologías de Tesla y Marconi se unieron surgió la comunicación mediante radio-teléfonos. Martín Cooper, pionero y padre de la telefonía celular, fabricó el primer radio teléfono entre 1970 y 1973, en Estados Unidos, y en 1979 aparecieron los primeros sistemas a la venta Japón, fabricados por la Compañía NTT. En 1981 se introdujo en Escandinavia un sistema similar.

5.2.4.33.- Siglo XX: Transbordador espacial (1981)
El sistema de Transbordador Espacial de la NASA (en inglés: Space Shuttle, Space Transport System o STS) formó parte del programa del transbordador espacial, siendo la primera nave espacial reutilizable y la primera capaz de poner satélites en órbita (aunque una órbita baja), y traerlos de vuelta a la superficie. Cada transbordador tenía una vida útil proyectada de 100 lanzamientos.

5.2.4.34.- Siglo XX: La World Wide Web (1989)
La WWW, abreviatura de World Wide Web, es la red global mundial de intercambio de documentos a través de hipertexto comúnmente conocida como Internet. En 1989 Tim Berners Lee y Robert Cailiau, dos investigadores del CERN (Organización Europea para la Investigación  Nuclear) crearon la Web, interviniendo luego en el desarrollo de los diversos estándares.

5.2.5.- El siglo XXI (2001 - 2100)
El siglo en que vivimos apenas esta en su juventud, pero ya ha producidos algunos inventos más que interesantes. Ninguno como la penicilina ni la bomba atómica, pero recuerden que el siglo XXI tiene poco más de 20 años así que denle tiempo para estar a la altura de su famoso predecesor, el siglo XX. 
¿Que nos espera en el siglo XXI? 
¿Qué inventos creeis que veremos antes del fin del siglo? 
¿Cuáles os parece que necesitamos ahora mismo?
¿Cual crees que ha sido el invento más destacado del siglo XX?

5.2.5.1.- El siglo XXI (2001 - 2003)
2001
- Hígado Artificial creado por el Dr. Kenneth Matsumura y la Fundación Alin.
- Apple anuncia su reproductor de música digital portátil conocido como Ipod.
- El transportador móvil unipersonal Segway es revelado.
2003
- Toyota estrena su auto híbrido.
-  Susumu Tachi, Masahiko Inami, y Naoki Kawakami presentan el sistema de camuflaje óptico.

5.2.5.2.- El siglo XXI (2004 - 2008)
2004:  El arquitecto Aron Losonczi patenta el LitraCon, una variedad de hormigón traslúcida.
2005: Steve Chen, Chad Hurley y Jawed Karim presentan Youtube, que terminará convirtiéndose en un fenómeno mundial.
2008: Entre los inventos del año destacan una variedad de plástico hecha con orina de cerdo y lentes de contacto biónicos.

5.2.5.3.- El siglo XXI (2001 - Hoy)
Otros inventos del este siglo:
el ‘iPhone’
Faceboock
Twitter
el libro digital
YouTube
el GPS 
el papel lavable por ejemplo.