Circuitos Eléctricos, Electrónica y Tipos de Energía: Conceptos Básicos

Electricidad

Circuito Eléctrico

Un circuito eléctrico es un recorrido cerrado por el cual circulan electrones. Consta de los siguientes elementos:

• Generador: pila, batería, dinamo, alternador.
• Conductor: cable, hilo, varilla.
• Receptor: bombilla, motor, resistencia.
• Elementos de maniobra: interruptor, pulsador, conmutador, relé.
• Elementos de protección: fusible, interruptor.

Carga Eléctrica

La carga eléctrica es el conjunto de electrones que pueden desplazarse por los conductores. La unidad de carga es el culombio.

Magnitudes Eléctricas

• Tensión: voltaje o diferencia de potencial (V). Es la energía que el generador es capaz de proporcionar a cada electrón. Se mide en voltios con el voltímetro, que se conecta en paralelo.
• Intensidad de corriente: (I). Es la carga que circula por un conductor en la unidad de tiempo. Se mide en amperios (A) con el amperímetro, que se conecta en serie. I = Q/t

Ley de Ohm

La ley de Ohm establece la relación entre la tensión, la intensidad y la resistencia en un circuito: I = V/R

Tipos de Corriente

• Corriente continua: la tensión y la intensidad no varían a lo largo del tiempo. Es la proporcionada por pilas y baterías.
• Corriente alterna: la tensión y la intensidad cambian alternadamente, 50 veces por segundo. Es la proporcionada en la red eléctrica por los generadores.

Energía y Potencia

• Energía (E): se calcula con la expresión: E = V · I · t
• Potencia (P): es la energía consumida o producida por unidad de tiempo. Se mide en vatios y se calcula así: P = V · I

Electrónica

Semiconductores

Los semiconductores son materiales que normalmente son aislantes, pero que en determinadas ocasiones permiten el paso de la corriente eléctrica. Los más utilizados son el silicio y el germanio. La mayor parte de los componentes electrónicos se fabrican con semiconductores. Hay semiconductores de tipo N y de tipo P.

Componentes Pasivos

En electrónica, reciben el nombre de componentes pasivos todos aquellos que no modifican los voltajes y las intensidades que se les aplican.

• Resistencias: son componentes electrónicos que ofrecen una resistencia determinada al paso de la corriente eléctrica. Los resistores actúan como limitadores y reguladores de corrientes y tensiones.
• Potenciómetros: su valor puede variar al girar o deslizar un cursor.
• Condensadores: están formados por dos placas conductoras separadas por un material aislante.

Componentes Activos

Los componentes activos son aquellos que sí modifican los transistores o intensidades de corrientes que se les aplican, permitiendo, por tanto, amplificar o atenuar las señales que reciben.

• Diodos: están formados por dos cristales de semiconductores. Permiten el paso de corriente en un sentido y lo impiden en el contrario.
• Transistor: está compuesto por tres capas de material semiconductor formando una especie de "bocadillo". Según el orden de colocación de las capas, tenemos un transistor NPN o PNP.
  • Corte: si no llega corriente a la base, están aislados; el transistor funciona como un interruptor abierto.
  • Activa: si llega una pequeña corriente a la base, el transistor permitirá el paso de corriente entre el conector y el interruptor.
  • Saturación: si llega mucha corriente a la base, el colector y el emisor quedan unidos.

Energía

La energía se puede clasificar según varios criterios:

• Según su capacidad: renovable, no renovable.
• Según la necesidad: primaria, secundaria.
• Según su uso: convencional, no convencional.
• Según el impacto: limpia o contaminante.