Post on 10-Mar-2020
CENTRO EDUCATIVO CRUZ AZUL A. C.CAMPUS CRUZ AZUL, HIDALGO.
CLAVE DE INCORPORACIÓN: 6910
Titulo:
Garaje Subterráneo
Clave de registro: CIN2018A20137
Escuela de procedencia:
Centro Educativo Cruz Azul, campus Cruz Azul, Hidalgo.Autores:
Alcántara Zúñiga Marco UrielMaldonado Briseño Ismael
Asesor:Ing. Rubén Cruz Muciño
Área de conocimiento:Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías
Disciplina:Mecatrónica y Robótica
Tipo de investigación:Documental, Desarrollo Tecnológico
Lugar y fecha: Cd. Cooperativa Cruz Azul, Hgo. a 15 de febrero de 2018
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ÍNDICE TEMÁTICORESUMEN EJECUTIVO...............................................................................................2
ABSTRACT...................................................................................................................3
INTRODUCCIÓN..........................................................................................................4
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...........................................................................5
OBJETIVO GENERAL..................................................................................................5
OBJETIVOS ESPECIFICOS.........................................................................................5
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA....................................................................................5
HIPOTESIS...................................................................................................................6
JUSTIFICACION...........................................................................................................6
ELECTRICIDAD........................................................................................................6
MOTOR......................................................................................................................7
MOTOR ELECTRICO............................................................................................8
MOTOR HIDRAULICO...........................................................................................8
PUENTE H.................................................................................................................9
TRANSISTOR......................................................................................................10
INTERRUPTOR...................................................................................................10
DIODO..................................................................................................................11
INDUCTOR O BOBINA........................................................................................11
CILINDROS HIDRAULICOS...................................................................................12
ENERGÍA ELECTRICA............................................................................................12
METODOLOGÌA..........................................................................................................13
RESULTADOS.............................................................................................................14
CONCLUCIONES.......................................................................................................17
APARTADO CRITICO.................................................................................................18
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RESUMEN EJECUTIVO
En un principio éramos nómadas y la única preocupación era trasladarnos de un
lugar a otro, estas rutas se realizaban a pie, posteriormente pasamos a ser
sedentarios y aun al hallarnos en una zona específica, nos teníamos que desplazar
muchas veces a diferentes lugares tales como zonas de caza o lugares comerciales,
es por ello que el hombre invento la carreta, entre otras y con ella comenzó a utilizar
seres vivos tales como el burro, caballo, camello, elefante, etc…debido a que estos
soportaban mayores cargas y se desplazaban a grandes distancias permitiéndonos
realizar más actividades.
Posteriormente el ser humano desarrollo la rueda, elemento con el cual comenzó a
elaborar los primeros vehículos para realizar actividades específicas. Hasta que el
hombre evoluciono a tal punto que en 1771 Nicolás-Joseph Cugnot invento el primer
automóvil que fue a vapor, desde este modelo se han ido mejorando los automóviles
adaptándolos a las necesidades de cada usuario, fue desde entonces que el
humano comenzó una red de caminos que fue expandiéndose por el mundo hasta
concretar lo que conocemos hoy en día.
Actualmente el hombre de acuerdo a los vehículos que tiene ha dispuesto diferentes
espacios para protegerlos de fenómenos naturales, eso era hace un par de años,
pero ha surgido un grave problema en las sociedades recientes y es que ya no son
suficientes los espacios destinados a los vehículos puesto que ahora los cupos para
hogares son limitados y reducidos.
Ya con las siguientes bases podemos decir que nuestra civilización tiene múltiples
problemas con la inseguridad, principalmente México, es por ello que pensamos en
un producto que garantice la seguridad de los vehículos en su hogar, dada la
importancia que juegan los mismos en la vida cotidiana de las familias.
PALABRAS CLAVE: Automóvil, Cochera, Espacios, Seguridad, Solución.
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ABSTRACT
At first we were nomads and the only concern was to move from one place to
another, these routes were made on foot, then we became sedentary and even when
we were in a specific area, we had to move many times to different places such as
hunting or commercial places, that is why man invented the cart, and with it began to
use living beings such as the donkey, horse, camel, elephant, etc... because they
bore higher loads and moved over great distances allowing us to perform more
activities.
Later, the human being developed the wheel, element with which he began to
develop the first vehicles to carry out specific activities. Until the man evolved to such
a point that in 1771 Nicholas-Joseph Cugnot invented the first car that went to steam,
since this model has been improving the cars adapting them to the needs of each
user, it was since then that the human started a network of roads that was expanding
throughout the world until concreting what we know today.
Currently the man according to the vehicles he has arranged different spaces to
protect them from natural phenomena, that was a couple of years ago, but a serious
problem has arisen in recent societies and is that the spaces destined to the vehicles
since now the quotas for homes are limited and reduced.
With the following bases we can say that our civilization has multiple problems with
insecurity, mainly Mexico that is why we think of a product that guarantees the safety
of vehicles in your home, given the importance they play in everyday life of families.
KEYWORDS: Automobile, Garage, Spaces, Security, Solution.
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INTRODUCCIÓN
Comenzamos el siguiente documento con la evolución del hombre y la importancia
de los vehículos desde hace más de 5,000 años y destacando la importancia de los
vehículos a lo largo de la evolución del ser humano, además de resaltar la
importancia de desarrollar métodos de seguridad más sofisticados para la sociedad
actual, en especial en nuestro país puesto que en los años recientes se ha venido
una gran problemática económica orillando a muchos individuos a robar por las
escasas oportunidades de trabajo y estudio en México y siendo un gran factor las
organizaciones delictivas para detonar los índices de robos a casa habitación a lo
largo del tiempo. Con algo tan cotidiano como lo es la corrupción y los problemas
que nos está causando actualmente para mi es algo innovador y necesario el dar a
conocer mi proyecto puesto que abre una gran opción para la sociedad, dando una
solución que ofrece seguridad y una buena cortina de humo para los ladrones.
A su vez las ciudades fueron aumentando su población y así mismo expandiéndose
hasta su máxima capacidad, pero con el paso del tiempo llegaron los edificios que
ofrecían departamentos de más de cinco pisos y por un tiempo no hubo problemas
de la demanda de hogares, ahora las ciudades no alcanzan a satisfacer la
necesidad de un garaje puesto que el jardín es un lujo en estos tiempos, ahora dicho
esto es más comprensible por qué optimizar los espacios en las ciudades, el
presente proyecto está pensado para esta problemática precisamente, además de la
seguridad que te ofrece, teniendo en cuenta la situación actual de la Ciudad de
México sería una idea atractiva hacia la comunidad para afrontar la delincuencia en
sus colonias.
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La gran cantidad de habitantes en las grandes ciudades hacen que se reduzcan los
espacios que hay en los hogares. Planteado esto se puede decir que es
ampliamente necesaria una opción a la inseguridad y el poco espacio que cada
individuo dispone.
¿Qué ventajas se pueden obtener?
OBJETIVO GENERAL
Proponer una opción que te permite mantener seguro tu vehículo ya sea un
automóvil o una camioneta, ahorrar espacio en la cochera para hogares con cupo
limitado además de que es una inversión segura ya que a largo plazo se ve reducido
el costo-beneficio.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Demostrar que el implemento de mi proyecto genera menos gastos a la larga,
optimiza los espacios de tu hogar y protege tu automóvil de la delincuencia.
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
Básicamente para poder llevar a cabo dicho proyecto fue indispensable ubicar una
gran problemática actual de nuestro país, tristemente, así que surgió la idea de
realizar un proyecto capaz de satisfacer dichas problemáticas, la inseguridad en la
población y la falta de espacios en las grandes ciudades, se requirió un
conocimiento y un reforzamiento de conocimientos electrónicos sobre los circuitos
que se accionan en dicho proyecto gracias a la energía para que dicho proyecto sea
funcional.
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HIPOTESIS
En las grandes ciudades cada vez se ven reducidos los espacios cada vez más.
“MI PROYECTO ofrecerá una opción de seguridad al país”.
JUSTIFICACION
Este documento ha sido llevado a cabo por la problemática que existe en cuestión
de robos y falta de espacios en los hogares de las ciudades puesto que aquí es
donde se incrementan los índices de robos. El presente artículo evidencia por qué se
debe innovar para mejorar el buen uso de los espacios. Complementándolo con
conocimientos electrónicos y mecánicos; se comprende a conocimientos
ELECTRONICOS como saber emplear sistemas que conduzcan el flujo de
electrones hacia donde se desee, y conocimientos MECANICOS como analizar el
movimiento y reposo de los cuerpos y su evolución con el tiempo bajo la acción de
fuerzas.
Cabe destacar que la importancia del llevar a cabo el proyecto es obtener un
producto que logre ser una opción a la sociedad mexicana para que brinde una
mejor calidad de vida y seguridad, uno de los factores a destacar es que se pueden
optimizar espacios de estacionamiento en las zonas urbanas y al mismo tiempo
asegurar los vehículos.
ELECTRICIDAD
Conjunto de fenómenos físicos relacionados con el flujo de electrones. Se
manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad
estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica. Es una forma
de energía tan versátil que tiene un sin número de aplicaciones.
La electricidad se manifiesta mediante varios fenómenos y propiedades físicas:
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Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas, que
determina su interacción electromagnética. La materia eléctricamente cargada
produce y es influida por los campos electromagnéticos.
Corriente eléctrica: un flujo o desplazamiento de partículas cargadas
eléctricamente por un material conductor. Se mide en amperios.
Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido por una carga
eléctrica, incluso cuando no se está moviendo. El campo eléctrico produce
una fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia que
separa las dos cargas. Además, las cargas en movimiento producen campos
magnéticos.
Potencial eléctrico: es la capacidad que tiene un campo eléctrico de realizar
trabajo. Se mide en voltios.
Magnetismo: la corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos
magnéticos variables en el tiempo generan corriente eléctrica.
MOTOR
Un motor es la parte sistemática de una máquina capaz de hacer funcionar el
sistema, transformando algún tipo de energía en energía mecánica capaz de realizar
un trabajo. En los automóviles este efecto es una fuerza que produce el movimiento.
Rendimiento: es el cociente entre la potencia útil que generan y la potencia
absorbida. Habitualmente se representa con la letra griega η.
Velocidad de poco giro o velocidad nominal: es la velocidad angular del
cigüeñal, es decir, el número de revoluciones por minuto (rpm o RPM) a las
que gira. Se representa por la letra n.
Potencia: Es el trabajo que el motor es capaz de realizar en la unidad de
tiempo a una determinada velocidad de giro. Se mide normalmente en
caballos de vapor (CV), siendo 1 CV igual a 736 vatios.
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Par motor: Es el momento de rotación que actúa sobre el eje del motor y
determina su giro. Se mide en kgf·m (kilogramo-fuerza metro) o lo que es lo
mismo newtons-metro (N·m), siendo 1 kgf·m igual a 9,81 N·m. Hay varios
tipos de pares, véanse por ejemplo el par de arranque, el par de aceleración y
el par nominal.
Estabilidad: Es cuando el motor se mantiene a altas velocidades sin gastar
demasiado combustible tanto como energía eléctrica que pasa el motor sin
ningún defecto, pero esto solo se hace en las fábricas donde se desarrolla el
motor.
MOTOR ELECTRICO
El motor eléctrico es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía
mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus
bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estator y un rotor,
algunos son reversibles, ya que pueden convertir energía mecánica en energía
eléctrica funcionando como generadores o dinamo.
Son utilizados en infinidad de sectores. Los motores eléctricos pueden ser
impulsados por fuentes de corriente continua (CC), y por fuentes de corriente alterna
(AC). Las cuales a su vez se alimentan de voltaje. La corriente directa o corriente
continua proviene de las baterías, los paneles solares, dínamos, fuentes de
alimentación instaladas en el interior de los aparatos que operan con estos motores
y con rectificadores. La corriente alterna puede tomarse para su uso en motores
eléctricos bien sea directamente de la red eléctrica, alternadores de las plantas
eléctricas de emergencia y otras fuentes de corriente alterna bifásica o trifásica
como los inversores de potencia.
Los motores eléctricos más grandes se usan para propulsión de trenes,
compresores y aplicaciones de bombeo con potencias que alcanzan 100 megavatios
(100 mil millones de vatios-hora). Estos motores pueden ser clasificados por el tipo
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de fuente de energía eléctrica, construcción interna, aplicación, tipo de salida de
movimiento, etcétera.
MOTOR HIDRAULICO
Un motor hidráulico es un actuador mecánico que convierte presión hidráulica y flujo
en un par de torsión y un desplazamiento angular, es decir, en una rotación o giro.
Su funcionamiento es pues inverso al de las bombas hidráulicas y es el equivalente
rotatorio del cilindro hidráulico. Se emplean sobre todo porque entregan un par muy
grande a velocidades de giro pequeñas en comparación con los motores eléctricos.
Existen diversos tipos tanto de motores como de bombas hidráulicas, en algunos
modelos se pueden emplear las bombas como motores (cuando éstos giran en un
sólo sentido o cuando las bombas están especialmente diseñadas para dicha
función) es fundamental verificar que, por su diseño, dicha bomba resista la presión.
En todos los motores hidráulicos se recomienda que el drenaje se conecte
directamente al depósito, sin pasar por otras líneas de retorno o por filtros que
pudieran crear contrapresiones en el drenaje. El mejor método para saber el
desgaste interno de un motor hidráulico es midiendo el retorno de carcasa,
compararlo con los parámetros del manual y verificar si está en el rango adecuado
de trabajo.
PUENTE H
Un Puente en H es un circuito electrónico que generalmente se usa para permitir a
un motor eléctrico DC girar en ambos sentidos, avance y retroceso. Son
ampliamente usados en robótica y como convertidores de potencia. Los puentes H
están disponibles como circuitos integrados, pero también pueden construirse a
partir de componentes discretos.
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Los 2 estados básicos del circuito.
El término "puente H" proviene de la típica representación gráfica del circuito. Un
puente H se construye con 4 interruptores (mecánicos o mediante transistores).
Cuando los interruptores S1 y S4 (ver primera figura) están cerrados (y S2 y S3
abiertos) se aplica una tensión positiva en el motor, haciéndolo girar en un sentido.
Abriendo los interruptores S1 y S4 (y cerrando S2 y S3), el voltaje se invierte,
permitiendo el giro en sentido inverso del motor.
Con la nomenclatura que estamos usando, los interruptores S1 y S2 nunca podrán
estar cerrados al mismo tiempo, porque esto cortocircuitaría la fuente de tensión. Lo
mismo sucede con S3 y S4.
TRANSISTOR
El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar
una señal de salida en respuesta a una señal de entrada. Cumple funciones
de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término «transistor» es la
contracción en inglés de transfer resistor («resistor de transferencia»). Actualmente
se encuentra prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario tales
como radios, televisores, reproductores de audio y video, relojes de
cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares,
aunque casi siempre dentro de los llamados circuitos integrados.
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INTERRUPTOR
Un interruptor eléctrico es un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso
de una corriente eléctrica. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son
innumerables, desde un simple interruptor que apaga o enciende una bombilla,
hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas,
controlado por una computadora.
DIODO
Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación
de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido, bloqueando el paso si la
corriente circula en sentido contrario. Esto hace que el diodo tenga dos posibles
posiciones: una a favor de la corriente (polarización directa) y otra en contra de la
corriente (polarización inversa)
Este término se refiere al diodo semiconductor más común en la actualidad; consta
de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos.
El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta
potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un
cátodo.
negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente
alterna en corriente continua.
INDUCTOR O BOBINA
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Un inductor, bobina o reactor es un componente pasivo de un circuito eléctrico que,
debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo
magnético.
La bobina almacena energía en forma de campo magnético cuando aumenta la
intensidad de corriente, devolviéndola cuando ésta disminuye.
CILINDROS HIDRAULICOS
Los cilindros hidráulicos son mecanismos que constan de un cilindro dentro del cual
se desplaza un émbolo o pistón, y que transforma la presión de un líquido
mayormente aceite en energía mecánica (también llamados motores hidráulicos
lineales) son actuadores mecánicos que son usados para dar una fuerza a través de
un recorrido lineal. Los cilindros hidráulicos obtienen la energía de un fluido
hidráulico presurizado, que es típicamente algún tipo de aceite. El cilindro hidráulico
consiste básicamente en dos piezas: un cilindro barril y un pistón o émbolo móvil
conectado a un vástago. El cilindro barril está cerrado por los dos extremos, en uno
está el fondo y en el otro, la cabeza por donde se introduce el pistón, que tiene una
perforación por donde sale el vástago. El pistón divide el interior del cilindro en dos
cámaras: la cámara inferior y la cámara del vástago. La presión hidráulica actúa en
el pistón para producir el movimiento lineal.
Esta fuerza es constante desde el inicio hasta la finalización de la carrera. La
velocidad depende del caudal de fluido y de la superficie del pistón. Según la
versión, el cilindro puede realizar fuerzas de tracción y/o compresión.
De forma general los cilindros pueden ser clasificados en dos grupos:
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de simple efecto.
de doble efecto.
ENERGÍA ELECTRICA
La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el
movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable
conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que
un generador esté aplicando en sus extremos.
Cada vez que se acciona un interruptor, se cierra un circuito eléctrico y se genera el
movimiento de electrones a través del cable conductor. Las cargas que se desplazan
forman parte de los átomos de la sustancia del cable, que suele ser metálica, ya que
los metales al disponer de mayor cantidad de electrones libres que otras sustancias
son los mejores conductores de la electricidad. La mayor parte de la energía
eléctrica que se consume en la vida diaria proviene de la red eléctrica a través de las
tomas llamadas enchufes, a través de los que llega la energía suministrada por las
compañías eléctricas a los distintos aparatos eléctricos lavadora, radio, televisor, etc.
Que se desea utilizar, mediante las correspondientes transformaciones; por ejemplo,
cuando la energía eléctrica llega a una enceradora, se convierte en energía
mecánica, calórica y en algunos casos lumínica, gracias al motor eléctrico y a las
distintas piezas mecánicas de los aparatos.
METODOLOGÌA
Para la elaboración del proyecto se tuvieron que preguntar las necesidades de
espacio y de seguridades presentes y futuras o supuestas para la implementación
de dicho proyecto,
1.- Se investigó las diferentes propuestas para diseño de garaje.
2.- se hizo investigación de los conceptos principales del tema, así como la
localización de los materiales necesarios que se utilizaran.
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3.- Una vez determinado los materiales se realizó una en cuentas para determinar la
factibilidad del proyecto.
4.- Continuamos en el diseño del prototipo y diseño de garaje subterráneo a escala
para su implementación.
5.- Nos encontramos en la fase de construcción del prototipo.
En una segunda etapa se tendrá por completo el prototipo y las conclusiones totales
del proyecto.
RESULTADOS
ENCUESTA
1.- ¿Has sufrido un robo en tu casa?
a) Si
b) No
No; 56%
Si; 44% No
Si
2.- ¿Consideras que tu casa tiene la seguridad suficiente?
a) Si
b) No
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44%
56%
Si
No
3.- ¿Cuánto dinero dispondrías para mejorar la seguridad de tu casa?
a) $ 50,000
b) Lo necesario
c) $ 10,00
d) $ 2,000
11%
56%
22%
11%
$ 50,000
Lo necesario
$ 10,000
$ 2,000
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4.- ¿Qué harías para mejorar la seguridad de tu casa?
a) Cámaras de seguridad
b) Sistema de Seguridad
c) Alarmas/Mejor Tecnología
d) Bardear
46%
22%
22%
11%
Camaras de Seguridad
Sistema de Seguridad
Alarmas/Mejor Tecnologia
Bardear.
5.- ¿Coincidieras que tu colonia es segura o insegura?
a) Segura
b) Insegura
44%
56%
Segura
Insegura
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6.- ¿Invertirías en la seguridad bajo tierra?
a) Si
b) No
CONCLUCIONES
Con este proyecto se concluye que es muy importante la utilización óptima de los
espacios además de que fortalece la custodia de nuestro patrimonio a través de un
garaje subterráneo que a su vez es funcional y que a largo plazo traerá beneficios
económicos a el usuario haciéndolo fomentar una cultura de responsabilidad con el
medio ambiente puesto que se implementa un mecanismo de bajo voltaje que es
amigable con el ecosistema dando pie a una gran opción hacia la sociedad futura
puesto que es innovador y atractivo para los usuarios,
Ventajas.
Elegante para su uso y de proyección futura Fomenta la cultura de la responsabilidad con el ambiente Optimiza espacios, en especial para los habitantes de las urbes Brinda seguridad a las familias Diseño hecho para pasar desapercibido
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APARTADO CRITICO
Hidraulics & Pneumatics. (2018). Fundamentos de Motores Hidráulicos. 14/02/2018,
de Hidraulics & Pneumatics Sitio web:
http://www.hydraulicspneumatics.com/blog/principios-ingenieriles-b-sicos-motores-
hidr-ulicos
Motor. (2018, 8 de enero). Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de consulta:
04:22, febrero 16, 2018 desde:
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Motor&oldid=104766516
Motor eléctrico. (2018, 8 de enero). Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de
consulta: 04:38, febrero 16, 2018 desde https://es.wikipedia.org/w/index.php?
title=Motor_el%C3%A9ctrico&oldid=105569019.
Puente H (electrónica). (2017, 10 de noviembre). Wikipedia, La enciclopedia libre.
Fecha de consulta: 04:47, febrero 16, 2018
desde https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Puente_H_(electr
%C3%B3nica)&oldid=103297468.
Teoría de Circuitos I. (2002). Inductores. 14/02/2018, de UNP Sitio web:
http://www.ing.unp.edu.ar/electronica/asignaturas/ee016/tutoriales/inductores/inducto
res.htm
Twenergy. (2018). ENERGÍA ELÉCTRICA. 14/02/2018, de twenergy Sitio web:
https://twenergy.com/energia/energia-electrica
Venemedia. (2014). ¿Qué es un motor eléctrico? 14/02/2018, de
CONCEPTODEFINICON Sitio web: http://conceptodefinicion.de/motor-electrico/
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