ORDENADOR

ORDENADOR

1. INTRODUCCIÓN AL ORDENADOR

2. PLACA BASE Y CPU

3. DISCO DURO Y LECTOR DE DVD

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1.INTRODUCCIÓN AL ORDENADOR

1.1. EL ORDENADOR
Llamamos ordenador a una máquina capaz de procesar información, es decir, de recibir datos, almacenarlos, hacer
cálculos con ellos y presentar los resultados obtenidos a gran velocidad.
La rama de la tecnología que estudia el tratamiento automático de la información se llama informática.
En un ordenador podemos distinguir dos grandes partes: Hardware y Software.
El Hardware está formado por todos los componentes físicos  del ordenador.
Cualquier elemento del ordenador que podamos ver y tocar es hardware.
El Software lo forman las instrucciones y datos que hacen que un ordenador funcione y la información que
éste procesa. Es software todo aquello que no podemos ver ni tocar. 

1.2. COMPONENTES DEL HARDWARE
Los principales componentes del hardware son la caja o torre y los periféricos. 
En la caja o torre se encuentran los componentes informáticos que constituyen el núcleo del ordenador (el más importante es la CPU, el microprocesador). 
Los periféricos son componentes informáticos que permiten al ordenador comunicarse con el exterior (ratón, teclado, etc).

1.3. COMPONENTES DEL SOFTWARE
Los principales componentes del software son los programas y los datos.
Los programas nos ayudan a realizar una tarea, nos permite
hacer dibujos y modificarlos más fácilmente (Paint, Draw, etc).  Para que un programa pueda hacer su trabajo necesita información. 
El ordenador solo puede utilizar la información si se le da de forma muy concreta, en forma de datos (un número , una palabra, etc).

1.4. TIPOS DE ORDENADORES
Existen tres grandes grupos de ordenadores:

1.4.1. ORDENADORES PERSONALES
Son pequeños ordenadores diseñados para servir a una persona. Existen varios tipos, dependiendo del tamaño, apariencia y capacidad de almacenamiento. Los más usuales son los siguientes:


1. Ordenador de sobremesa: Son los ordenadores personales clásicos. Están diseñados para estar en un lugar fijo. Disponen de una gran capacidad de almacenamiento.




2. Ordenador portátil: Tienen un tamaño y peso reducidos y los periféricos integrados, lo que permite transportarlos
fácilmente.




3. Tableta: Tienen una pantalla táctil que sustituye al teclado físico. 





4. Smartphone o teléfono inteligente: Son pequeños ordenadores cada vez más potentes y con más prestaciones.Suelen disponer de acceso a internet, cámara de fotos, etc.



1.4.2. MAINFRAMES
Los mainframes, también llamados ordenadores centrales, son ordenadores de tamaño medio, con gran capacidad
de almacenamiento y que procesan los datos a gran velocidad. A un único mainframe se pueden conectar miles de usuarios a la vez desde ordenadores más sencillos, como un ordenador personal.

1.4.3. SUPERORDENADORES
Los superordenadores tienen una capacidad de procesamiento de información muy grande. Están formados por
numerosas máquinas más pequeñas conectadas entre sí, ocupando el espacio de una sala grande. Se dedican, en su mayoría, a hacer simulaciones de fenómenos naturales. Los superordenadores son muy caros, por lo

que sólo están al alcance de grandes centros de investigación y de organismos militares y gubernamentales.

En España, los dos superordenadores más potentes de España son el Magerit (Madrid), y el MareNostrum (Barcelona).

2. PLACA BASE Y CPU

2.1. COMPONENTES DEL ORDENADOR

Un ordenador, está compuesto por una serie de componentes sueltos entre sí. Los más importantes son:

2.2. LA PLACA BASE

La placa base es una lámina de plástico rígido con un circuito grabado en su superficie (circuito impreso).Se llama base porque en ella se conectan todos los elementos del ordenador.

La placa base tiene dos funciones:

1. Servir de soporte

2. Permitir la comunicación entre los diferentes componentes del ordenador



2.3. EL MICROPROCESADOR

El microprocesador es un chip o circuito integrado que hace la función de "cerebro" del ordenador. En los ordenadores hay muchos chips, pero el microprocesador es el más complejo y potente. 

La evolución del microprocesador ha sido exponencial, pasando de estar compuesto por 3 millones de transistores

en el año 1993 a contener más de 700 millones de transistores en el 2012.

El microprocesador se encarga de recibir toda la información proveniente de los periféricos de entrada, procesarla y

enviar los resultados a los periféricos de salida.

El chip del microprocesador está recubierto por una cápsula cerámica que lo protege y en la parte inferior tiene cientos de pines, que sirven para conectarlo con el resto de

componentes del ordenador a través de la placa base.
El microprocesador se coloca en la placa base en un zócalo.
Por su funcionamiento, el microprocesador se calienta mucho y por eso es necesario ponerle al lado un ventilador.

2.4. LA MEMORIA RAM

La memoria principal o memoria RAM almacena temporalmente los datos y programas que procesa el microprocesador.

Cuando se abre un programa este se carga en la memoria RAM. Por esta razón, es muy importante que el ordenador tenga suficiente RAM, si no, no podrá abrir todos los programas necesarios a la vez o funcionarán muy lentamente.

El contenido de la memoria RAM se modifica de forma constante. Si apagamos el ordenador la información almacenada en la RAM desaparece, se pierde. Se dice que

es una memoria volátil.

La memoria RAM está formada por varios circuitos integrados (chips) que están soldados en una placa de plástico. El conjunto recibe el nombre de módulo de memoria RAM. 

La memoria RAM se coloca en la placa base, en un zócalo llamado ranura de memoria..

2.5. LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN

Los ordenadores, funcionan con corriente continua. Sin embargo, la corriente que se genera en las centrales eléctricas y llega a los consumidores es corriente alterna. 

Para hacer funcionar un aparato electrónico, hay que convertir la corriente alterna en corriente continua. A esta operación se le llama rectificación de la corriente alterna y se

hace con un dispositivo denominado fuente de alimentación.

La segunda función de una fuente de alimentación es reducir la tensión que recibe de la red, 230 V, al valor que necesita el aparato electrónico para funcionar, entre 3 y 12 V.

En los ordenadores de sobremesa está dentro de la caja, y en los ordenadores portátiles es el cargador.

Externamente, la fuente de alimentación es una caja metálica de la que salen varios cables con conectores. La fuente de alimentación se calienta,por lo que, tiene un ventilador, para refrigerarlo.

3. DISCO DURO Y LECTOR DE DVD

3.1. EL DISCO DURO

El dispositivo que normalmente utilizamos cuando guardamos un fichero para seguir trabajando con él en otro momento es el disco duro. También están almacenados en el disco duro los programas y el sistema operativo. En el

disco duro los datos quedan grabados de forma permanente.

Al disco duro se le suele denominar con una letra (C:). En ocasiones está dividido en varias partes, cada una con una letra maýuscula diferente. Las particiones son útiles para instalar diferentes sistemas operativos o para tener

en compartimentos separados diferentes datos o programas. 

3.1.2. LOCALIZACIÓN DEL DISCO DURO

El disco duro está fijo en el interior del ordenador, conectado a la placa base.

3.1.3. DISCOS DUROS EXTERNOS

Los discos duros externos, no sustituyen al disco interno del ordenador, sino que se utilizan para hacer copias de seguridad o transportar archivos que ocupan mucha memoria. Se conectan mediante un cable que se inserta en uno de los puertos USB del ordenador.

3.1.4. ¿CÓMO ES POR DENTRO UN DISCO DURO?

Es una caja metálica que contiene en su interior varios discos de aluminio apilados. Los discos giran a gran velocidad impulsados por un motor eléctrico. En la superficie de estos discos hay una película de un material magnético. Un dispositivo denominado cabezal de lectura y escritura, graba la información en la superficie magnética. Cuando sea necesario, el mismo cabezal leerá la información grabada y la enviará de nuevo al ordenador.

3.1.5. CAPACIDAD DE LOS DISCOS DUROS

Llamamos capacidad a la cantidad de información que puede almacenar un dispositivo de memoria, como un disco

duro. En los ordenadores la información circula o se almacena en forma de ceros y unos. Un 1 indica que debe

circular la corriente, un 0 que no debe circular. La unidad mínima de información en informática es el bit, que corresponde con uno de estos 0 o 1.

Hay varias cantidades de información, como pueden ser el  byte, el kilobyte (kB), el megabyte (MB), el gigabyte (GB) y el terabyte (TB). En un disco duro actual cabe 1 TB (1 terabyte = 1024 gigabytes) de información o más. 

3.2. DISPOSITIVOS DE MEMORIA ÓPTICA

Las memorias ópticas son discos de plástico (policarbonato) que tienen grabada información en su superficie. Son

memorias baratas de fabricar, y las utilizan

para distribuir programas o contenidos. También se usan para hacer copias de seguridad o transportar archivos . Los discos ópticos más utilizados son los CD y los DVD. 

3.2.1. LAS UNIDADES DE CD Y DVD

Para leer la información contenida en un disco óptico hay que introducirlo en una unidad de lectura.

Para grabar información en un disco óptico es necesario disponer de una unidad grabadora,  y de un software de grabación. Los datos almacenados en una memoria óptica quedan guardados de forma permanente, no se pierden al apagar el ordenador.

3.2.2. TIPOS DE CD Y DVD

Hay 3 tipos de CD y DVD según sus capacidades de grabación:

- Únicamente de lectura: Vienen grabados de fábrica con programas o contenidos audiovisuales. No se pueden

volver a grabar. Son los CD-ROM y DVD-ROM.

- Grabable: Se pueden grabar solo una vez (CD-R,

DVD-R y DVD+R).

- Regrabable: Se pueden grabar y borrar muchas veces (CD-RW, DVD-RW y DVD+RW).

3.2.3. ¿CÓMO SE ALMACENA LA INFORMACIÓN EN UN DISCO DURO?

Los lectores de CD y DVD utilizan la luz de un rayo láser para leer los datos. En un disco óptico los datos están grabados en forma de hoyos o surcos microscópicos. En los DVD los hoyos o surcos son más pequeños y están más juntos que en los CD, lo que permite almacenar mucha más información.

3.2.4. ¿CÓMO SE LEE UN DISCO ÓPTICO?

Para leer la información grabada en un CD o DVD se enfoca la luz de un rayo láser en la superficie del disco. Si la

luz choca contra una zona plana, se refleja y si hay un hoyo se dispersa. Todo el reflejo va a parar un sensor de luz llamado fotodiodo, que es el que permite el paso de la corriente.  La lista de ceros y unos resultante es la información que será procesada por el ordenador.

3.2.5. ¿CÓMO SE GRABA UN DISCO ÓPTICO?

Los discos ópticos se fabrican mediante una técnica llamada inyección de plástico. En el caso de las grabadoras domésticas y de oficina, se utiliza un disco grabable que tiene una capa de un tinte termosensible. Este tinte es originalmente transparente, pero cuando se calienta se vuelve opaco. Para grabar información en el disco el láser de la unidad óptica va calentando selectivamente la capa de tinte, produciendo zonas oscuras que no reflejarán la luz del láser de lectura. 

3.2.6. CAPACIDAD DE LOS DISCOS ÓPTICOS

La capacidad de los discos ópticos más usados es de 700 MB en el caso de los CD y de 4,7 GB y 8,5 GB en el caso de los DVD. Los discos Blu-ray, pueden almacenar mucha más información,entre 25 GB y 50 GB. Se usan principalmente para distribuir videojuegos y películas en alta definición.

ELECTRICIDAD 2

ELECTRICIDAD 2

1.CIRCUITOS EN SERIE
2. CIRCUITOS EN PARALELO
3. CIRCUITOS MIXTOS
4. IMANES Y ELECTROIMANES
5. GENERADORES
6. MOTOR ELÉCTRICO

1. CIRCUITOS EN SERIE

1.1. CONEXIÓN EN SERIE DE GENERADORES
Dos generadores están en serie cuando están conectados uno detrás de otro, los bornes que se unen tienen que tener signo opuesto.

1.2. LA TENSIÓN EN SERIE, SE SUMA
La tensión total del circuito será la suma de las tensiones de los generadores.
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 1.3 A MAYOR TENSIÓN, MAYOR POTENCIA
Al aumentar la tensión que se aplica a un circuito, se aumenta también la potencia que éste puede proporcionar. Sólo tenemos que poner más pilas en serie para obtener una mayor potencia en el aparato.

1.4. ALGUNOS GENERADORES
Algunos generadores no son lo que parecen, como por ejemplo las pilas de petaca. Las pilas de petaca parecen un generador grande, pero en realidad son varias pilas pequeñas conectadas en serie.

1.5. CÉLULAS SOLARES CONECTADAS EN SERIE 
Muchas células solares se unen para formar un panel solar y así, poder tener más tensión.

1.6. CONEXIÓN EN SERIE DE RECEPTORES
Dos receptores están en serie cuando se conectan uno detrás de otro, utilizando el mismo cable. 



1.7 CUANDO FALLA UN RECEPTOR, DEJA DE FUNCIONAR EL CIRCUITO
Si un receptor está conectado en serie y falla, es decir, se rompe y deja de funcionar, el circuito entero dejara de funcionar, ya que los electrones no podrán pasar de ahí.

La pila es de 3V, que se reparte entre
las tres bombillas por igual (1V),
porque tienen la misma resistencia.

1.8 LOS RECEPTORES EN SERIE SE REPARTEN LA TENSIÓN DEL GENERADOR
Los receptores en serie se reparten la tensión que proporciona el generador de forma proporcional a su resistencia.



2. CIRCUITOS EN PARALELO

2.1. CONEXIÓN EN PARALELO DE GENERADORES
Dos o más generadores están conectados en paralelo cuando los bornes de la misma polaridad están conectados entre sí. De los bornes sale un cable con la corriente.

2.2. DOS O MÁS GENERADORES EN PARALELO PROPORCIONAN LA MISMA TENSIÓN QUE UNO SOLO
Si conectamos varios generadores en paralelo correctamente, que tengan todos la misma tensión, la tensión del conjunto será la misma que la de uno solo.

2.3. LA CONEXIÓN DE PILAS Y BATERÍAS EN PARALELO AUMENTA LA AUTONOMÍA DEL CIRCUITO
Aumentando la autonomía lo que se consigue es aumentar el tiempo de funcionamiento del circuito.

2.4. LAS CENTRALES ELÉCTRICAS SE CONECTAN EN PARALELO ENTRE SÍ

Las centrales eléctricas se conectan en paralelo entre ellas para inyectar corriente a la red eléctrica y para que así se sume su electricidad a la de otras centrales. Cuanta más
corriente eléctrica, más consumidores de electricidad podrán conectarse a la red.

2.5. CONEXIÓN EN PARALELO DE RECEPTORES
Para conectar receptores en paralelo, el cable principal que proviene del generador se debe bifurcar en dos o más cables, tantos como receptores,

Esta imagen sirve para las dos explicaciones, anterior y posterior.

2.6. LA TENSIÓN DEL GENERADOR LLEGA A TODOS LOS RECEPTORES CONECTADOS EN PARALELO
En paralelo, los receptores reciben toda la tensión que proporciona el generador, como si estuvieran conectados directamente. Si la pila es de 3V, el receptor tendrá una tensión de 3V.  

2.7. SI UNO DE LOS RECEPTORES SE APAGA O SE ESTROPEA, LOS DEMÁS SIGUEN FUNCIONANDO
La corriente eléctrica circula por diferentes ramales, si uno de estos ramales está abierto, la corriente puede circular por los otros
ramales sin problemas.

2.8. CUANTOS MÁS RECEPTORES EN PARALELO, MÁS RÁPIDAMENTE SE DESCARGAN LAS PILAS 

Cuantos más receptores en paralelo se conecten a un generador, más corriente eléctrica deberá suministrar. Esto aplicado a una pila, tendrá como consecuencia que la pila se descargue más rápido. 

3. CIRCUITOS MIXTOS

3.1. CONEXIÓN MIXTA O SERIE-PARALELO
Hablamos de conexión mixta, o serie-paralelo, cuando un circuito tiene unos componentes conectados en serie y otros en paralelo. 

3.2. EJEMPLO DE CONEXIÓN MIXTA

Para construir una linterna potente y que pueda funcionar muchas horas, se utilizan pilas conectadas entre sí en
serie-paralelo. Una linterna utiliza un grupo de tres pilas conectadas en serie para obtener la tensión que necesita
una bombilla potente. Para aumentar el tiempo que puede permanecer encendida, se conectan en paralelo dos de
estos grupos de pilas. De esta manera conseguimos potencia y autonomía.

3.3. LAS CONEXIONES MIXTAS SON MUY COMUNES EN LOS CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
Las conexiones mixtas de receptores eléctricos, como bombillas, motores o zumbadores, no son muy comunes, pero la mayoría de los componentes que forman los circuitos electrónicos están conectados de esta manera.

4. IMANES Y ELECTROIMANES

4.1. MAGNETISMO
Un imán, o imán permanente, es un cuerpo que tiene la propiedad de atraer objetos de hierro, níquel y cobalto. 
Los imanes se fabrican a partir de aleaciones de metales y se pueden hacer con la forma que queramos, en forma de
barra, en forma de herradura, etc.

4.2. LOS IMANES TIENEN DOS POLOS
Los imanes tienen dos caras diferentes llamadas polos: un polo norte (N) y un polo sur (S). La manera más fácil de identificar los polos de un imán es utilizando una brújula. Un ejemplo de imán es la brújula. Si acercamos una 
brújula a un imán, la aguja  siempre 
apuntará hacia el polo sur del imán.

4.3. CAMPO MAGNÉTICO DE UN IMÁN
Se llama campo magnético a la zona del espacio de alrededor de un imán en la que se puede apreciar los efectos de su fuerza magnética. Se representa con líneas y flechas que salen del polo norte del imán y van hasta el polo sur. Es posible visualizar la forma del campo magnético de un imán espolvoreando limaduras de hierro a su alrededor. Las
limaduras se irán distribuyendo siguiendo las líneas de fuerza del campo magnético.

4.4. LA LEY DE LOS POLOS
La ley de los polos nos dice la manera como se comportan dos imanes cuando los acercamos. Es muy
simple: los polos iguales se repelen, los polos diferentes se atraen.

4.5. APLICACIONES DE LOS IMANES
Los imanes tienen numerosas aplicaciones tecnológicas: motores eléctricos, generadores, altavoces, aparatos de
medida, sujeciones, etc.

4.6. ELECTROMAGNETISMO
En el año 1820, el físico danés Hans Christian Oersted, descubrió que la corriente eléctrica que circula por un cable es capaz de crear un campo magnético alrededor suyo, igual que un imán permanente. James Clerk Maxwell, llegó a la conclusión de que electricidad y magnetismo son diferentes manifestaciones de un mismo fenómeno, por lo que en la actualidad se habla de electromagnetismo.

4.7. ELECTROIMANES
Un electroimán es un componente eléctrico que se comporta como un imán cuando circula corriente eléctrica por su interior. Está formado por una bobina de hilo conductor (con aislante) enrollada alrededor de un núcleo de hierro o acero. Los electroimanes, son como los imanes permanentes, pero sólo se manifiestan cuando el electroimán está conectado a la corriente.

4.8. CAMBIO DE LA POLARIDAD DE UN ELECTROIMÁN
Es muy fácil cambiar la polaridad de un electroimán, sólo hay que cambiar la polaridad de la corriente que lo alimenta.

4.9. APLICACIONES DE LOS ELECTROIMANES

Los electroimanes tienen muchas ventajas respecto a los imanes permanentes, las ya citadas anteriormente. Algunas de sus utilidades son: motores eléctricos, altavoces, aparatos médicos, timbres, etc.


5. GENERADORES

5.1. INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA
Un campo magnético puede generar corriente eléctrica, y viceversa, como ya hemos visto anteriormente.
 La inducción electromagnética es generar corriente eléctrica
mediante campos magnéticos, esto fue descubierto por Faraday.
Faraday descubrió que si movemos un imán cerca de un conductor eléctrico, en el interior del conductor se genera corriente eléctrica. La cantidad de corriente será mayor cuanto más rápido
sea el movimiento del imán. Si el imán se para, cesa la corriente. A la corriente generada mediante inducción electromagnética se le llama corriente inducida.

La regla general es que se obtiene una corriente inducida en una bobina siempre que se expone
a un campo magnético fluctuante, es decir, que no varía con el tiempo. Si el campo magnético es siempre igual, no hay
inducción electromagnética.

 5.2. Generadores eléctricos
Los generadores dinamoeléctricos transforman la energía mecánica de rotación en energía eléctrica, y se utilizan en casi todas las centrales eléctricas: térmicas, eólicas, hidroeléctricas, nucleares, etc. Unos generadores eléctricos producen corriente alterna (alternadores) y otros producen corriente continua (dinamos).
El ejemplo más sencillo de generador dinamoeléctrico es el de la bicicleta. El tipo de corriente que produce el generador es alterna (alternador). 

6. EL MOTOR ELÉCTRICO

6.1. ¿QUÉ ES UN MOTOR ELÉCTRICO?
Un motor eléctrico es una máquina que transforma la energía eléctrica en energía mecánica de rotación.


6.2. EL MOTOR DE IMANES PERMANENTES
El motor eléctrico de  imanes permanentes es el de  funcionamiento más sencillo y uno de los más utilizados.
Estos motores están presentes en un gran número de aparatos eléctricos y electrónicos (juguetes, cepillos de dientes).
Los motores eléctricos de corriente continua de imanes permanentes suelen ser pequeños, y se utilizan en trabajos que requieran poca potencia.
Los motores eléctricos de corriente alterna, más potentes, se utilizan en las industrias.


6.3. UN MOTOR ELÉCTRICO POR DENTRO

Un motor eléctrico consta de las siguientes partes: un imán (crean fuerzas magnéticas fijas), un rotor (es el conjunto de piezas que giran), un electroimán (crean fuerzas magnéticas variables), un eje (es un cilindro alargado de acero), un colector (está formado por delgas que dejan pasa la corriente), unas escobillas (permite el paso de la  corriente y una carcasa (da rigidez y protege las zonas delicadas).

6.4. IMANES Y ELECTROIMANES
El funcionamiento de los motores eléctricos está basado en las propiedades de los imanes y electroimanes.

6.4.1. IMANES
Un imán (o imán permanente) es un cuerpo que tiene la propiedad de atraer objetos de hierro o acero. Tiene dos
polos: polo norte (N) y polo sur (S).
Los imanes son capaces de crear un campo magnético alrededor suya.

6.4.2. Electroimanes
Un electroimán es un componente eléctrico que se convierte en un imán cuando lo atraviesa la electricidad. Tiene un polo norte (N) y un polo sur (S), pero sólo cuando está activado.

6.4.3. La ley de los polos
Esta ley nos predice el comportamiento que tienen dos imanes cuando los acercamos: los polos iguales se repelen,
los polos diferentes se atraen. Los electroimanes también cumplen la ley de los polos.

6.5. ¿Cómo funciona un motor eléctrico?

-ELECTROIMÁN CON MOVIMIENTO LINEAL

El movimiento de un motor eléctrico se consigue por la acción de fuerzas de atracción y repulsión que se producen
entre imanes y electroimanes.

-ELECTROIMÁN CON ROTACIÓN PARCIAL
Si, en lugar de dejar que el electroimán levite, ponemos un eje que le permita girar, podemos conseguir un
movimiento de rotación parcial. 

-MOTOR ELÉCTRICO ELEMENTAL
 Para construir un motor eléctrico hemos de poner el eje centrado y un sistema que evite que los cables se enreden. También deberemos hacer que la polaridad de los electroimanes del rotor cambie cíclicamente. Esto se consigue con un sistema de colector y escobillas. De esta manera se producirán movimientos de atracción y repulsión cíclicos que hacen girar al motor.
Los motores comerciales tienen dos imanes enfrentados, de esta manera las fuerzas magnéticas se duplican y el
motor gira mejor. También suelen tener rotores con más de un electroimán (motores reales, 10.000 rpm).