electronica basica

ELECTRÓNICA BÁSICA

INTRODUCCIÓN

La electricidad es la fuente de energía más grande del universo ya que los seres que habitamos el planeta hacemos uso de ella de forma inherente a nuestro sistema. Es por eso que es sumamente importante conocer sus propiedades, características, y los diferentes tipos de seguridad que debemos tener al hacer uso de ella.

Así mismo surgen dispositivos que permiten llevar a cabo medición de los diferentes tipos de intensidad con el fin de tener elementos de seguridad en su uso y manejo.

Voltaje, corriente, capacitancia, resistencia, inductancia.

Una de las fuentes de energía más importantes que existen en el Universo es la electricidad. Tales de Mileto (640-546 a.C.) descubrió la energía eléctrica al frotar una pieza de ámbar (ámbar en griego significa electrón) con un paño de lana, observando que después de frotarlo, era capaz de atraer pequeñas partículas de otros cuerpos siendo éstos papel y corcho, a este fenómeno se le conoce como un fenómeno eléctrico. Por lo tanto la electricidad es un fenómeno: físico-químico, que integra la estructura molecular de un cuerpo y generalmente se manifiesta a través de un flujo de electrones por el cual hay  dos tipos de carga eléctrica, llamadas positiva y negativa

Un átomo normal tiene las mismas cantidades de carga eléctrica positiva

Y negativa; y se dice que es eléctricamente neutro. La carga positiva se

encuentra localizada en el núcleo y la carga negativa es transportada por

los electrones del átomo y por ende se encuentra totalmente equilibrada.

Si un cuerpo contiene un exceso de electrones quedará cargado negativamente. En caso contrario, con la ausencia de electrones, un cuerpo queda cargado positivamente, porque hay más carga eléctrica positiva en el núcleo. La corriente eléctrica tiene dos características: la primera es que produce calor y la segunda magnetismo. Cuando el flujo de corriente pasa a través de cables angostos, el excedente de corriente eléctrica que no pudo ser conducida se disipa en calor.

Corriente directa y corriente alterna.

Existen dos tipos de electricidad: La corriente directa (DC) también conocida como corriente continúa (CC) y la corriente alterna (AC), conocida por sus siglas en español como CA.

Tipos de electricidad.

 Corriente directa: es el flujo de electrones no cambia de sentido de negativo a positivo y su intensidad es sensiblemente constante. Un ejemplo: son las baterías, ya que deben guardar un orden al colocarse, pues en caso de no ser así, el dispositivo no funcionará.

 Corriente alterna (AC): en ella se tienen cambios o alteraciones del sentido del flujo de electrones cada periodo determinado de tiempo, dichos cambios son medidos en ciclos por segundo o Hertz. En el caso de México, este cambio de periodo se lleva a cabo cada 60 veces por segundo, es decir, cada 60 Hertz. La corriente alterna es muy útil ya que puede ser enviada a distancias muy grandes sin perder sus cualidades: Voltaje, Corriente,

Resistencia y Potencia.

El movimiento de los electrones en el alambre constituye la Corriente Eléctrica (I) o intensidad y su unidad de medida es el Amperio o el Amper. La corriente eléctrica puede ser calculada a través de la siguiente ecuación: I= dQ/dT

Resistencia eléctrica: es la oposición que encuentra la corriente eléctrica durante su recorrido, y su unidad de medida es el Ohm (Ω).

 Voltaje: es la presión que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado, con el fin de que se establezca el flujo de una corriente eléctrica, su unidad de medida es el Volt o voltio (V). Su expresión matemática se establece como: V1-V2= E*r

Energía: es la capacidad que tiene un mecanismo o dispositivo eléctrico para realizar o desarrollar cualquier trabajo, su unidad de medida es el Jule.

 Potencia: se le conoce como la velocidad con la cual es desarrollado un trabajo (cantidad de energía transferida y consumida) y se mide en Jules por segundo (1 jule por segundo= watt), es decir en Watts (o vatios). La potencia se puede calcular como: P=V*I          “I” es el valor instantáneo de la corriente y V es el valor instantáneo del voltaje. I se expresa en amperios, V en voltios, y P en watts.

La capacitancia (o capacidad) de un elemento o dispositivo: es la posibilidad para almacenar carga eléctrica en sus placas. A mayor capacitancia es mayor la carga que puede almacenar en sus placas.

Un inductor o bobina: consiste de una cierta longitud de alambre enrollada en una forma toriodal o solenoidal, con o sin un núcleo (férrico por lo general).

toriodal.                                                                                  solenoidal.

La inductancia de una bobina: es la posibilidad de almacenar energía en forma de campo magnético.

Tierra: La tierra es un sistema de seguridad en el manejo de la electricidad, ya que absorbe y disipa las descargas eléctricas de tipo atmosférico El mal manejo de la Tierra puede causar accidentes graves e incluso la muerte.

Instrumentos de medición eléctrica

Los principales instrumentos de medición eléctrica utilizados para revisar variaciones del flujo de electrones, para verificar si es alterna, continua o pulsante, así como los parámetros de intensidad, tensión y resistencia. Los instrumentos se clasifican por los parámetros: voltaje, tensión e intensidad.

Instrumentos de medición métrica

Amperímetros. Miden la intensidad de la corriente.

Voltímetros. Miden la tensión de la corriente.

Ohmetro, cuya función es la medición de la resistencia.

Multímetro como su nombre lo indica es aquel dispositivo que realiza diferentes o múltiples tipos de

mediciones.

Amperímetro

Instrumento que mide la intensidad de la Corriente Eléctrica. La unidad de medida es el Amperio y los submúltiplos, el miliamperio y el micro-amperio.

 La utilidad más importante es conocer la cantidad de corriente que circula por un conductor en todo momento, detectando alzas y bajas repentinas durante el funcionamiento .

Voltímetro. Instrumento que mide el valor de la tensión. Su unidad básica de medición es el Voltio (V) y sus múltiplos: el Megavoltio (MV) y el Kilovoltio (KV) y sub.-múltiplos: milivoltio (mV) y el micro voltio (μV).

Óhmetro El ohmímetro está compuesto por una batería y una resistencia. La resistencia a medir no debe estar conectada a ninguna fuente de tensión o a ningún otro elemento del circuito, pues causan mediciones inexactas.

 

Conceptos de circuitos integrados, analógicos y digitales

Jack Kilby desarrolló el primer circuito integrado en 1958 para Texas Instrument obteniendo el Premio Nobel de Física en el año 2000 por dicha contribución.

Un circuito integrado o chip es una pastilla muy delgada en la que se encuentran miles o millones de dispositivos micro electrónicos interconectados, principalmente diodos (dispositivo que permiten el paso de la corriente eléctrica en una única dirección) y transistores (dispositivos electrónicos semiconductores que cumplen funciones de: amplificador, oscilador, conmutador, o rectificador), además de componentes pasivos como resistencias y condensadores. Los circuitos integrados más avanzados son los microprocesadores, los cuales procesan toda la información de un sistema computacional. Dos de las ventajas principales que presentan los circuitos integrados son: su bajo costo y alto rendimiento.

Circuito Integrado analógico

Suelen ser desde simples transistores encapsulados juntos, sin unión entre ellos, como amplificadores, osciladores o receptores de radio.

 

Circuitos integrados digitales

Pueden ser desde puertas lógicas básicas (Y, O, NO) hasta los más complicados microprocesadores. Los circuitos integrados son complejos  ya que tienen una alta integración de componentes en un espacio muy reducido de forma que llegan a ser microscópicos.