Ing. Freddy Mayo Renteria

CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRÓNICA

LA CORRIENTE ALTERNA PRESENTA UNAS CARACTERÍSTICAS

QUE SE DESCRIBIRÁN A CONTINUACIÓN:

Ciclo.

El ciclo es la variación completa de la tensión y/o corriente decero, aun valor máximo positivo y luego de nuevo acero y de estea un valor máximo negativo y finalmente a cero.

FrecuenciaLa frecuencia es el número de ciclos que se producen en un segundo. Su unidad es el hertz (Hz) que equivale a un ciclo por segundo, se representa con la letra f.

Periodo.Tiempo necesario para que un ciclo se repita. Se mide en segundos y se representa con la letra P. Frecuencia y periodo son valores inversos

T =1/f - f =1/T

La electricidad es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricasy cuya energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, térmicos,luminosos y químicos, entre otros. Se puede observar de forma natural enfenómenos atmosféricos, por ejemplo los rayos, que son descargaseléctricas producidas por la transferencia de energía entre la ionosfera y lasuperficie terrestre (proceso complejo del que los rayos solo forman unaparte). Otros mecanismos eléctricos naturales los podemos encontrar enprocesos biológicos, como el funcionamiento del sistema nervioso. Es labase del funcionamiento de muchas máquinas, desde pequeñoselectrodomésticos hasta sistemas de gran potencia como los trenes de altavelocidad, y asimismo de todos los dispositivos electrónicos.

También se denomina electricidad a la rama de la física que estudia lasleyes que rigen el fenómeno y a la rama de la tecnología que la usa enaplicaciones prácticas. Desde que, en 1831, Faraday descubriera la formade producir corrientes eléctricas por inducción fenómeno que permitetransformar energía mecánica en energía eléctrica se ha convertido en unade las formas de energía más importantes para el desarrollo tecnológicodebido a su facilidad de generación y distribución y a su gran número deaplicaciones

Fisica

Electricidad

R

C

L

Electrónica

R

C

L

La electrónica es el campo de la físicaaplicada relativo al diseño y aplicación dedispositivos, por lo general circuitoselectrónicos, cuyo funcionamientodepende del flujo de electrones para lageneración, transmisión, recepción,almacenamiento de información, entreotros. Los circuitos electrónicos ofrecendiferentes funciones para procesar estainformación, incluyendo la amplificaciónde señales débiles hasta un nivel que sepueda utilizar; el generar ondas de radio.

UNIDADES BÁSICAS DE MEDIDA EN

INGENIERÍAUnidades básicas

Valor Prefijo Abreviatura

1,000,000,00

0,000

1012 Tera T

1,000,000,00

0

109 Giga G

1,000,000 106 Mega M

1,000 103 Kilo K

0.001 10-3 Mili M

0.000001 10-6 Micro µ

0.000000001 10-9 Nano N

0.000000000

001

10-12 Pico P

RESISTENCIA

Se denomina a la dificultad u oposición que

presenta un cuerpo al paso de una corriente

eléctrica para circular a través de él, su valor

se expresa en ohmios, que se designa con la

letra griega omega, Ω. resistencia

eléctrica, simbolizada habitualmente como

R.

CONDENSADOR

Es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es uncomponente pasivo. Está formado por un par de superficiesconductoras en situación de influencia total (esto es, que todaslas líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a laotra), generalmente en forma de tablas, esferas o láminas,separados por un material dieléctrico (siendo este utilizado en uncondensador para disminuir el campo eléctrico, ya que actúacomo aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia depotencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica,positiva en una de las placas y negativa en la otra (siendo nula lacarga total almacenada). Su unidad de medida es el Faradio (F)aunque en la práctica se usan valores mucho más pequeñoscomo microfaradios (µF) o picofaradios (pF) ya que el faradio esuna unidad de medida demasiado grande.

La capacidad se representa de diferentes formas según el tipo de

condensador. En los condensadores electrolíticos la capacidad viene

impresa directamente por lo que no tendremos ningún problema a la hora

de identificarlos. Los cerámicos y los de tantalio tienen un código de tres

cifras y una letra de las cuales las dos primeras son dígitos, la tercera es un

multiplicador y la cuarta es la tolerancia. Hay que destacar que en estos

condensadores la capacidad viene expresada siempre en picofaradios (pF).

Códigos de los condensadores cerámicos y de tantalio

Multiplicador Tolerancia

Número Multiplicador Letra Tolerancia

0 x1 F ±1%

1 x101 G ±2%

2 x102 H ±3%

3 x103 J ±5%

4 x104 K ±10%

5 x105 M ±20%

6 S +50% -20%

7 Z +80% -20%

8 x10-2 P +100% -0%

9 x10-1

Con estos datos podemos saber

que un condensador cerámico con

una leyenda impresa 473Z

correspondería con una capacidad

de 47000pF y una tolerancia de

+80% a -20%. De la misma forma

un condensador de 100000pF

(100nf) con una tolerancia de

+100% a -0% tendría impreso el

número 104P.

Cuadro de colores de los condensadores

Color ValorMultipli

cador

Toleran

cia

(C>10p

F)

Toleran

cia

(C<10p

F)

Tensió

n

máxim

a

COLOR

IN

Negro 0 0 ±20% ±1pF

COLOR

IN

Marrón 1 x101 ±1% ±0.1pF 100v

COLOR

IN

Rojo 2 x102 ±2% ±0.25p

F

250v

COLOR

IN

Naranja 3 x103

COLOR

IN

Amarillo 4 x104 400v

COLOR

IN

Verde 5 x105 ±5% ±0.5pF

COLOR

IN

Azul 6 x106 630v

COLOR

IN

Violeta 7 x107

COLOR

IN

Gris 8 x108

COLOR

IN

Blanco 9 x109 ±10% ±1pF

Algunos condensadores indican su

capacidad con un código de colores

similar al de las resistencias, este valor

siempre viene indicado en picofaradios

(pF). Siempre tendrán por lo menos

tres bandas de las cuales las dos

primeras son cifras y la tercera un

multiplicador. Si existen más bandas, la

cuarta es la tolerancia y la quinta la

tensión de trabajo del condensador.

BOBINA

La bobina o inductor por su forma (espiras

de alambre arrollados) almacena energía en

forma de campo magnético. Al estar el

inductor hecho de espiras de cable, el

campo magnético circula por el centro del

inductor y cierra su camino por su parte

exterior. Una característica interesante de los

inductores es que se oponen a los cambios

bruscos de la corriente que circula por ellas.

La bobina o inductor es un elemento que reacciona contra los cambios en la

corriente a través de él, generando un voltaje que se opone al voltaje aplicado y

es proporcional al cambio de la corriente. Se miden en Henrios (H), pudiendo

encontrarse valores de MiliHenrios (mH). Su valor depende de las siguientes

características.

•El número de espiras que tenga la bobina (a más vueltas

mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).

•El diámetro de las espiras (a mayor diámetro, mayor

inductancia, o sea mayor valor en Henrios).

•La longitud del cable de que está hecha la bobina.

• El tipo de material de que esta hecho el núcleo, si es que lo

tiene

INSTRUMENTOS DE MEDIDA

Se denominan instrumentos de medidas de electricidad a todos los dispositivos que se utilizan para medir las magnitudes eléctricas y asegurar así el buen funcionamiento de las instalaciones y máquinas eléctricas. La mayoría son aparatos portátiles de mano y se utilizan para el montaje; hay otros instrumentos que son conversores de medida y otros métodos de ayuda a la medición, el análisis y la revisión. La obtención de datos tiene cada vez más importancia en el ámbito industrial, profesional y privado. Se demandan, sobre todo, instrumentos de medida prácticos, que operen de un modo rápido y preciso y que ofrezcan resultados durante la medición.

AMPERÍMETROS

Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad decorriente que está circulando por un circuito eléctrico. En su diseñooriginal los amperímetros están constituidos, en esencia, por ungalvanómetro cuya escala ha sido graduada en amperios. En laactualidad, los amperímetros utilizan un conversor analógico/digital parala medida de la caída de tensión sobre un resistor por el que circula lacorriente a medir. La lectura del conversor es leída por unmicroprocesador que realiza los cálculos para presentar en un displaynumérico el valor de la corriente circulante.

Para efectuar la medida de la intensidad de la corriente circulante elamperímetro ha de colocarse en serie, para que sea atravesado pordicha corriente. Esto lleva a que el amperímetro debe poseer unaresistencia interna lo más pequeña posible, a fin de que no produzcauna caída de tensión apreciable. Para ello, en el caso de instrumentosbasados en los efectos electromagnéticos de la corriente eléctrica,están dotados de bobinas de hilo grueso y con pocas espiras.

COMO MEDIR LA CORRIENTE

Amperímetro de pinza.

VOLTÍMETROS

Un voltímetro es un instrumento que sirve para medir ladiferencia de potencial o voltaje entre dos puntos de uncircuito eléctrico cerrado pero a la vez abierto en lospolos.

Para efectuar la medida de la diferencia de potencial elvoltímetro ha de colocarse en paralelo, esto es, enderivación sobre los puntos entre los que se trata deefectuar la medida. Para ello, en el caso de instrumentosbasados en los efectos electromagnéticos de la corrienteeléctrica, están dotados de bobinas de hilo muy fino y conmuchas espiras, con lo que con poca intensidad decorriente a través del aparato se consigue la fuerzanecesaria para el desplazamiento de la aguja indicadora.

COMO MEDIR VOLTAJE

ÓHMETRO

Es un instrumento para medir la resistenciaeléctrica. El diseño de un óhmetro se componede una pequeña batería para aplicar un voltaje ala resistencia bajo medida, para luego medianteun galvanómetro medir la corriente que circula através de la resistencia. La escala delgalvanómetro está calibrada directamente enohmios, ya que en aplicación de la ley de Ohm, alser el voltaje de la batería fija, la intensidadcirculante a través del galvanómetro sólo va adepender del valor de la resistencia bajo medida,esto es, a menor resistencia mayor intensidad decorriente y viceversa.

COMO MEDIR UNA RESISTENCIA ELÉCTRICA

OSCILOSCOPIO

Se denomina osciloscopio a un instrumento de medición electrónico para larepresentación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo, que permitevisualizar fenómenos transitorios así como formas de ondas en circuitos eléctricos yelectrónicos y mediante su análisis se puede diagnosticar con facilidad cuáles son losproblemas del funcionamiento de un determinado circuito. Es uno de los instrumentos demedida y verificación eléctrica más versátiles que existen y se utiliza en una gran cantidadde aplicaciones técnicas. Un osciloscopio puede medir un gran número de fenómenos, siva provisto del transductor adecuado.

El osciloscopio presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas enuna pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y(vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma. Elfuncionamiento del osciloscopio está basado en la posibilidad de desviar un haz deelectrones por medio de la creación de campos eléctricos y magnéticos. Las dimensionesde la pantalla del TRC están actualmente normalizadas en la mayoría de instrumentos, a10 cm en el eje horizontal (X) por 8 cm en el eje vertical (Y).