Principios Básicos de Circuitos, Magnetismo y Dispositivos Electrónicos

Conceptos Fundamentales de Electricidad

Corriente Eléctrica: Es el movimiento ordenado de la carga eléctrica (electrones) que genera luz o calor en dispositivos conectados a los circuitos.

Voltaje (Tensión): Es la diferencia de energía potencial eléctrica entre dos puntos de un circuito.

Resistencia Eléctrica: Mide la oposición de un material al paso de la corriente eléctrica. Se mide en ohmios (Ω).

Ley de Ohm: Establece que la intensidad de corriente (I) que atraviesa un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial (V) entre sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia (R) del conductor. Su fórmula es I = V/R.

Energía Eléctrica: Es la energía suministrada por generadores y consumida por receptores eléctricos.

Potencia Eléctrica: Es la energía que suministra un generador o consume un receptor en cada segundo. Se mide en vatios (W).

El polímetro (o multímetro) es un instrumento que mide diversas magnitudes eléctricas, como la intensidad de corriente, el voltaje y la resistencia.

Tipos de Corriente Eléctrica

• La corriente continua (CC) es constante y fluye en una única dirección, generalmente del polo negativo al positivo (ejemplo: una pila).
• La corriente alterna (CA) cambia de dirección periódicamente (ejemplo: la corriente doméstica, que en muchos lugares se alterna 50 veces por segundo, es decir, 50 Hz).

Circuitos Eléctricos

• Circuito en Serie: Los componentes se conectan uno a continuación del otro, de modo que la corriente fluye por un único camino.
• Circuito en Paralelo: Los componentes se conectan de forma que cada uno tiene su propio camino para la corriente, estando todos sometidos a la misma tensión.

Magnetismo y Electromagnetismo

Imán: Su magnetismo está intensificado en unos puntos específicos llamados polo norte y polo sur, que se encuentran alejados entre sí. Los polos de distinto nombre se atraen, mientras que los polos iguales se repelen.

Los electroimanes actuales se construyen enrollando un cable conductor alrededor de un núcleo de hierro dulce (material con bajo contenido de carbono), lo que permite generar un campo magnético al paso de la corriente.

Máquinas Eléctricas

• Motor de Corriente Continua (CC): Transforma la energía eléctrica de corriente continua en un movimiento de giro. Está formado principalmente por un estator (parte fija) y un rotor (parte giratoria).
• Dínamo: Transforma el movimiento giratorio (energía mecánica) en corriente continua (energía eléctrica).
• Motor de Corriente Alterna (CA): Transforma la energía eléctrica de corriente alterna en un movimiento de giro.
• Alternador: Transforma el movimiento giratorio (energía mecánica) en corriente alterna (energía eléctrica).

Componentes de una Instalación Eléctrica

Interruptores Automáticos: En una instalación eléctrica, se utilizan diversos interruptores automáticos porque cada uno cumple una función específica de protección y control. Por ejemplo, algunos protegen contra sobrecargas, otros contra cortocircuitos o fugas a tierra.

Estructura y Funcionamiento de los Aparatos Electrónicos

Los aparatos electrónicos suelen estar compuestos por los siguientes elementos principales:

• Carcasa: Protege los componentes internos.
• Placas de Circuito Impreso (PCB) y Conexiones: Soportan y conectan los componentes electrónicos.
• Alimentación: Suministra la energía necesaria para el funcionamiento.
• Dispositivos de Entrada: Permiten al usuario interactuar con el aparato (ej. teclado, ratón).
• Dispositivos de Proceso: Realizan las operaciones lógicas y cálculos (ej. microprocesador).
• Dispositivos de Salida: Muestran o entregan los resultados (ej. pantalla, altavoz).

Componentes Electrónicos Específicos

Diodos: Son componentes activos que permiten el paso de la corriente eléctrica en un solo sentido y la bloquean en el contrario. Por esta razón, pueden considerarse como interruptores activados por la polaridad.

Transistores: Son componentes activos con tres terminales, diseñados para controlar la conducción de corriente entre dos de ellos mediante una señal aplicada al tercer terminal. Son fundamentales en la amplificación y conmutación de señales.

Resistores (Resistencias)

Son componentes pasivos diseñados para ofrecer una resistencia específica al paso de la corriente eléctrica.

Tipos de Resistores:

• Fijos: Su valor de resistencia es constante y se especifica en ohmios (Ω), kiloohmios (kΩ) o megaohmios (MΩ).

Condensadores

Son componentes diseñados para almacenar carga eléctrica. Están formados por dos placas conductoras separadas por un material dieléctrico (aislante).

Tipos de Condensadores:

• Fijos: Su capacidad de almacenamiento no varía y suele estar grabada en su encapsulado, junto con el voltaje máximo que soportan. Se utilizan comúnmente como filtros (para amortiguar el ruido eléctrico) y como temporizadores.