4.1 Nociones básicas de electricidad
4.1.7 Diagramación de los voltajes de CA y CC
Nota para el instructor
  El propósito de este indicador de objetivos es que los estudiantes logren comprender con precisión los diagramas de voltaje versus tiempo. La importancia de este indicador de objetivos es fundamental. Prácticamente todos los conceptos de networking (desde las corrientes de bit a los diagramas de formato de trama, los diagramas de paquetes y fragmentos y los segmentos) se basan, en última instancia, en la forma en que las señales digitales varían con el tiempo. Las ondas, los impulsos y las señales eléctricas, al contrario de lo que ocurre con las ondas o impulsos en el agua o en una soga, no se pueden ver ni percibir directamente: los dispositivos de medición como los osciloscopios y analizadores lógicos son nuestros ojos. Ponga énfasis en la rotulación de los ejes cada vez que se confeccione un gráfico.

Una analogía particularmente llamativa es la de las máquinas de electrocardiogramas, que la mayoría de los estudiantes habrá visto por televisión. Haga un gráfico de los latidos del corazón: se verá que se trata de un pulso de voltaje que varía con el tiempo en el latido del corazón. Asimismo, las ondas cerebrales y en general el sistema nervioso son eléctricos, de manera que la analogía médica puede servir de ayuda. Tecnologías de importancia significativa, similares al osciloscopio, son la pantalla de televisión y el monitor del computador, ambos compuestos de tubos de rayos catódicos como el osciloscopio. Describa cómo estos dos dispositivos "dibujan" una imagen con un haz de luz que escanea horizontalmente y varía verticalmente.

Si tiene acceso a osciloscopios y generadores de función, utilice una clase para estudiar las ondas sinusoidales y rectangulares. Aunque tenga un solo osciloscopio haga la demostración ante la clase. Utilice un micrófono como entrada y deje que los estudiantes vean cómo sus voces producen un gráfico de voltaje versus tiempo en la pantalla del osciloscopio.

Si no tiene acceso a ningún osciloscopio, puede fabricar un péndulo de arena, que permite entender el concepto básico. Sostenga un vaso de espuma de estireno o de papel de ambos lados y déjelo que cuelgue como un péndulo. Haga un pequeño hueco en el fondo del vaso y llénelo con arena. A medida que el vaso-péndulo se balancea de un lado a otro, trazará una línea recta en una hoja de papel. Ahora mueva lentamente el papel a lo largo de un eje perpendicular a la dirección en que se balancea el péndulo y podrá trazar una hermosa onda sinusoidal.

Un osciloscopio es un dispositivo electrónico importante y sofisticado que se utiliza para estudiar las señales eléctricas. Como es posible controlar la electricidad con precisión, se pueden crear patrones eléctricos deliberados, denominados ondas. Un osciloscopio expresa las ondas, los pulsos y los patrones eléctricos en forma de gráfico. Tiene un eje x que representa el tiempo y un eje y que representa el voltaje. Generalmente existen dos ejes y que corresponden a los voltajes de modo que se pueden observar y medir dos ondas al mismo tiempo.

La electricidad llega al hogar, a la escuela y a las oficinas a través de las líneas de alimentación. Las líneas de alimentación transportan electricidad en forma de corriente alterna (CA). Otro tipo de corriente, denominada corriente continua (CC) se puede encontrar en las baterías de linterna, en las baterías de los automóviles y como alimentación para los microchips de la motherboard de un computador. Es importante comprender la diferencia entre estos dos tipos de corriente.