Apuntes, resúmenes, trabajos, exámenes y problemas de Electrónica

¿Qué es la Electricidad?

Los materiales o elementos químicos en la naturaleza se encuentran formados por átomos. Los electrones giran en sus órbitas alrededor del núcleo (que contiene protones con carga + y neutrones). Los electrones tienen carga - y son atraídos por la carga + del protón. Por lo tanto, definimos la electricidad como el movimiento de electrones libres.

Clasificación de Materiales Eléctricos

Hay 3 tipos de clasificación:

• Conductores: Permiten el paso de la corriente eléctrica fácilmente (ej: Cobre-Cu, Plata-Ag, Hierro-Fe, Oro-Au).
• Semiconductores: Materiales con propiedades intermedias entre conductores y aislantes (ej: Germanio-Ge, Silicio-Si).
• Aislantes: Dificultan o impiden el paso de la corriente eléctrica (ej: Plástico,

Conceptos Básicos de Circuitos Eléctricos

Un circuito eléctrico es el conjunto de elementos eléctricos conectados entre sí que permiten generar, transportar y utilizar la energía eléctrica para transformarla en otro tipo de energía como, por ejemplo, energía calorífica (estufa), energía lumínica (foco) o energía mecánica (motor).

Componentes de un Circuito Eléctrico

• Interruptor: Interrumpe la circulación de la corriente, por ejemplo, para encender o apagar una lamparita.
• Fuente: Separa las cargas y provee energía. Ejemplo, las pilas y la red eléctrica.
• Conductores: Materiales por los que se transporta la corriente eléctrica y conectan los diferentes componentes del circuito, como cables o láminas de metal.
• Receptor: Artefacto

Principales Medios de Transmisión de Señales en Cableado de Datos

• Pares metálicos (con y sin apantallamiento)
• Cable coaxial
• Fibra óptica
• Ondas electromagnéticas

Tipos y Uso de Cables en Sistemas PLC

• Cables de datos
• Cables de potencia

Sección Mínima de Conductores de Potencia

• 1.5 mm²: Circuito de alumbrado
• 2.5 mm²: Circuito de alimentación general
• 4 mm²: Circuito de alimentación para lavadora y calentador eléctrico
• 6 mm²: Circuito de alimentación para cocina
• 6 mm²: Circuito de alimentación para aparatos de calefacción y aire acondicionado

Ventajas del Uso de Controladores Lógicos Programables (PLC)

• Control más preciso
• Mayor rapidez de respuesta
• Flexibilidad en el control de procesos complejos
• Facilidad de programación
• Seguridad mejorada en

Generadores electromagnéticos

Los generadores electromagnéticos transforman la energía mecánica en electricidad. Pueden ser de dos clases, dependiendo de si el tipo de corriente que generan es continua o alterna. En el primer caso reciben el nombre de dinamos, y en el segundo, de alternadores. La dinamo consta de un imán en cuyo interior está situada una bobina que termina en dos semianillos conductores separados: el colector. Sobre él están apoyadas las escobillas, de donde salen los cables. Cuando el rotor (la bobina) empieza a girar gracias al aporte de energía externa, se genera una corriente eléctrica en dicha bobina. La dinamo simple produce corriente continua, pero pulsante. Si en vez de una bobina se colocan varias que formen... Continuar leyendo "Generadores electromagnéticos y dispositivos eléctricos" »

Sistemas de Suministro de Energía Eléctrica

Estación de salida: Un transformador eleva el voltaje reduciendo las pérdidas en la red.

Subestaciones: Se envía la corriente hasta transformadores próximos al lugar de consumo.

Transformadores finales: Convierten la corriente de media tensión en baja (380V y 220V).

Tipos de Voltajes Según el Uso de la Energía Eléctrica

220V para las viviendas y 220V y 380V en instalaciones industriales.

Instalación de Agua Caliente

Sistema de Suministro

• Contador: Control de consumo.
• Calentador y caldera: Calientan agua con electricidad o gas.
• Conducciones o cañerías: Conducen el agua hasta los puntos de uso del circuito.
  • Cobre (suministro)
  • PVC (desagüe)
• Llaves de paso: Controlan el agua que circula por las conducciones.

Componentes Electrónicos Fundamentales

Semiconductores

• Semiconductor Intrínseco

  Son aislantes en condiciones normales, pero una elevación de temperatura energiza los electrones lo suficiente para que pasen a la conducción. Tanto los electrones como los huecos se pueden desplazar a través del cristal mediante la acción de campos eléctricos exteriores, dando lugar a una conductividad debida a los propios electrones del semiconductor.

• Dopaje de Semiconductor Intrínseco

  Una forma de excitar la conductividad eléctrica de un semiconductor consiste en añadirle impurezas; así se consigue el dopaje.

Diodos

• Diodo Inversamente y Directamente Polarizado

  Una unión p-n está polarizada directamente cuando se le aplica un potencial negativo a la zona

Comunicación

La comunicación se define como la transmisión de información de un lugar a otro. En términos tecnológicos, es el proceso de enviar un mensaje desde un sistema emisor hasta un sistema receptor a través de un canal de comunicación.

Canal de Comunicación

El canal de comunicación es el medio por el cual se transmite la información. La transmisión se realiza mediante perturbaciones del medio (conocidas como señales) que son originadas por el emisor y llegan hasta el receptor.

Elementos Clave del Canal de Comunicación

• Medio de transmisión: Puede ser alámbrico o inalámbrico.
• Señales propias del canal: Características intrínsecas de las señales.
• Velocidad de transmisión: La rapidez con la que se envía la información.
• Ancho

Fundamentos del Sonido y Magnitudes Acústicas

El sonido es una sensación percibida por el oído, generada por el movimiento vibratorio transmitido a través del aire.

• Velocidad: Aproximadamente 340 m/s en el aire.
• Frecuencia: Número de ciclos por segundo, medido en Hertz (Hz).

Magnitudes Acústicas

• Valor Eficaz: Es el valor que se mide con un polímetro en corriente alterna.
• Presión Sonora: Se mide en Pascales (Pa). El umbral de audición es de aproximadamente 20 micropascales (µPa).

Acústica Fisiológica y Percepción Sonora

• Tono: Se refiere a la frecuencia del sonido. El rango audible humano va de 20 Hz a 20 KHz.
• Timbre: Al reproducir un sonido, no se trata de una frecuencia pura, sino que incluye armónicos. Esto permite distinguir un sonido

Conceptos Esenciales en Electrónica Solar Fotovoltaica

1. ¿Qué es una Célula Calibrada?

Una célula calibrada es un instrumento de medida electrónico de precisión que permite medir la irradiancia del sol en miliamperios (mA). Este dispositivo se acompaña de tablas que relacionan los valores de corriente (mA) con la irradiancia en vatios por metro cuadrado (W/m²).

Ejemplos de correlación:

• 1000 W/m² - 267 mA
• 123 W/m² - 33 mA

2. Instalación Solar Fotovoltaica Autónoma: Esquema, Elementos y Funciones

Una instalación solar fotovoltaica autónoma es un sistema independiente de la red eléctrica, diseñado para generar y almacenar energía. Sus componentes principales y sus funciones son:

• Generador (Paneles Solares): Transforman la irradiación