Electricidad y electrónica básicas

Electricidad yelectrónica básicas

PRESENTACIÓN

ÍNDICE

Circuitos eléctricos y electrónicos.

Magnitudes eléctricas. La ley de Ohm.

Energía y potencias eléctricas.

Asociación de resistencias y generadores. Cálculo de magnitudes eléctricas fundamentales.

Funciones básicas de los principales componentes de un circuito.

Cierre

circuitos eléctricos y electrónicos:

La electricidad:

La materia está formada por átomos formados por partículas cargadas negativamente (electrones) o positivamente (protones), uno de los tipos de energía que generan es la electricidad.Cuando se rompe el equilibrio de un átomo, se genera un desplazamiento de cargas al que se le conoce como carga eléctrica y se produce medios conductores. Los materiales conductores son aquellos que transmiten la energía eléctrica por toda su superficie. Mientras que los circuitos eléctricos permiten el aprovechamiento de la energía eléctrica tanto en forma de luz como en otras formas diferentes de energía, como el calor, el sonido y el movimiento

circuitos eléctricos y electrónicos 2:

La electrónica:

Es la rama de la física que se ocupa del control del movimiento de los electrones en los materiales semiconductores. Los materiales semiconductores son aquellos que, bajo determinadas circunstancias, permiten el paso de la corriente eléctrica, mientras que si se dan otras impiden esa trasmisión de la corriente y actúan como aislantes. Se divide en dos tipos la electrónica: analógica y digital. La analógica estudia los sistemas en los que las variables pueden tomar a todos los valores al mismo tiempo. Mientras que la digital estudia los sistemas en los que la información está codificada en valores discretos.

magnitudes eléctricas. La ley de ohm

Sus principales magnitudes son el voltaje (V), la intensidad de la corriente (I) y la resistencia (R). La siguiente imagen es la fórmula de cada uno de ellos: La I es la magnitud que indica el número de electrones que atraviesan la sección de un conductor por unidad de tiempo. En el Sistema Internacional, se le conoce como amperio (A). La V es la magnitud que indica la diferencia de energía eléctrica por unidad de carga que existe entre dos puntos de un circuito. En el Sistema Internacional, se le conoce como voltio (V). La R es la magnitud que indica la oposición al paso de la corriente eléctrica. En el Sistema Internacional, se le conoce como ohmnio.

energía y potencia eléctricas

En el Sistema Internacional, la energía se mide en julios (J).

La potencia eléctrica mide la energía que consume un receptor o suministra un generador en un tiempo determinado. En el Sistema Internacional, se mide en vatios (W).Una unidad de energía muy usada en las instalaciones eléctricas, el kilovatio hora (kWh), se usa debido a que la unidad del Sistema Internacional, el julio, es muy pequeña para medir el consumo de los aparatos eléctricos que se usan en las instalaciones.

asociación de resistencias y generadores. cálculo de magnitudes eléctricas fundamentales

El modo de colocar las resistencias entre sí se llama asociación de resistencias, tenemos tres circuitos básicos: los circuitos en serie, los circuitos paralelos y los circuitos mixtos:

Circuitos mixtos:

Si uniésemos dos generadores en paralelo por sus polos de signo contrario, o si uniésemos generadores de distinto valor, formarán un subcircuito cuyo único efecto sería la descarga de las baterías (figura 4).

Generadores en paralelo

asociación de generadores

Generadores en serie

Hay que tener en cuenta que, si el polo positivo de un generador está unido al polo negativo del siguiente, las tensiones de ambos generadores se suman (figura 1).Si el polo positivo del generador se une al polo positivo del siguiente, ambas tensiones se restan (figura 2).

Conductores: Se encargan de transportar la corriente eléctrica desde los generadores hasta los receptores. Estos son un cable.

funciones básicas de los principales componentes de un circuito

Sus principales componentes son los generadores, los receptores, conductores y elementos de control y protección.Los semiconductores se distinguen en pasivos y activos.

Generadores:Son elementos que da la energía eléctrica necesaria para que los electrones se desplacen por los circuitos. Puede ser una pila o una batería. Receptores: Reciben la energía eléctrica procedente de los generadores. Los receptores pueden ser un motor, una bombilla, un zumbador o una resistencia. Elementos de control y protección: Son los que gobiernan el circuito, es decir, permiten o interrumpen el paso de la corriente eléctrica. Estos pueden ser un pulsador, un interruptor, un conmutador, un relé o un fusible.

Funciones básicas de los principales componentes de un circuito (2)

En esta continuación, veremos los componentes activos y pasivos.

Los componentes activos actúan sobre el circuito amplificando o modificando la corriente que pasa por él. Su comportamiento no es lineal, no se cumple la ley de Ohm.Estos pueden ser el diodo o el transitor. Sin embargo, los componentes pasivos no pueden actuar sobre el circuito. Pero su comportamiento es lineal, se cumple la ley de Oh. Estos pueden ser la resistencia o el condensador.

Resistencias:

Tienen como misión limitar el paso de la corriente por un circuito.

Las más comunes están formadas por carbono, que es un mal conductor de la electricidad, recubiertas de un material cerámico.El valor, como ya se sabe, se expresan en ohmios. Se puede identificar el valor de las resistencias por unos anillos de colores que tienen pintados. Suelen tener cuatro anillos o bandas de colores, la última de las cuales suele ser de color oro o plata.

Consta de una bobina enroscada alrededor de un núcleo de material ferromagnético. Cuando la corriente atraviesa la bobina, produce un campo magnético que magnetiza el núcleo, el cual atrae una pieza que lleva unidos uno o más contactos y hace que los contactos conmuten. Al dejar de pasar corriente por la bobina, ésta se desmagnetiza y los contactos vuelven a su posición inicial de reposo. Como la corriente que necesita la bobina para excitarse es muy pequeña, el relé permite controlar circuitos con corrientes mucho mayores. También se usa como conmutador a distancia, ya que el relé puede estar separado del circuito que se quiere controlar.

Es un dispositivo electromagnético que actúa como interruptor, formado por dos circuitos: el de activación (o de control, patillas 1 y 2) y el de conmutación (o de potencia, patillas 3, 4 y 5).

Relé:

Resistencias variables:

A veces se necesita que la resistencia no sea fija, sino variable en los circuitos, ya sea para ajustar la intensidad o para captar las variaciones de luz y temperatura.

Resistencias variables o potenciómetros. Su valor máximo está indicado en el propio componente (1k, 10k...). Resistencias variables con la luz o LDR (light-dependent resistor). Si aumenta la intensidad de luz que llega, la resistencia disminuye. Así puede ser capaz de captar variaciones de luz y de interrumpir el paso de corriente en la oscuridad. Resistencias variables con la temperatura o transitores. Pueden ser NTC o PTC, según si su resistencia aumenta o disminuye con la temperatura (de negative temperature coefficient y positive temperature coefficient, respectivamente).

diodo y diodo led

Es un componente eléctrico provisto de dos electrodos, ánodo (+) y cátodo (-), que tienen propiedad de permitir el paso de la corriente en el sentido ánodo-cátodo, pero no en el inverso. Los diodos se utilizan como elementos de control y seguridad, para evitar sentidos de corriente no deseados.

Un diodo LED (light-emitting diode) es un diodo que es capaz de emitir luz cuando lo atraviesa una corriente y tiene la propiedad de permitir el paso de la corriente en el sentido ánodo.cátodo.Un led nunca debe conectarse directamente a la alimentación, puesto que la elevada corriente destruiría este componente. Siempre debe conectarse junto a él una resistencia en serie para protegerlo.

transitores:

Es un componente electrónico que se emplea para amplificar señales eléctricas o como interruptor. Tiene tres patillas: emisor (E), base (B) y colector (C).

Transitor como interruptor. Su comportamiento depende de la corriente que circula por su base. Cuando no se circula o es muy pequeña, decimos que el transitor está e corte. En esas condiciones, no circula corriente entre el C y el E, y el transitor funciona como un interruptor abierto. Transitor como amplificador. Cuando por la B del transitor circula una pequeña cantidad de corriente, el transitor amplifica dicha corriente y hace que la corriente entre el C y el E sea mayor. El valor de esta corriente depende de la ganancia del transitor, que es una característica propia de cada tipo de transitor.

condensador:

Es un componente electrónico que permite almacenar y descargar energía eléctrica.

Cuando se conecta un condensador a una pila, circulará intensidad de corriente mientras el condensador se cargue. Una vez cargado, el condensador, dentro de un circuito, se comporta como un interruptor abierto. Si se conecta el condensador cargado a una bombilla, la bombilla lucirá mientras el condensador se vaya descargando y dejará de lucir cuando se haya agotado la carga del condensador. En corriente continua, los condensadores suelen usarse para temporizar.

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