Electrónica – Conceptos básicos en electrónica.
Sabemos que todos los materiales están formados por una gran cantidad de átomos y el átomo en sí está formado por electrones, neutrones, protones y las partículas fundamentales. La ciencia de la electrónica se crea a partir del desplazamiento de varios electrones entre los átomos de la materia. El trabajo importante de esta ciencia es expresar métodos para controlar estos movimientos de electrones, en otras palabras, aquí estamos principalmente tratando con electrones.
El electrón tiene carga negativa y si el número de electrones y protones es igual, el átomo es neutro. (De lo contrario, tiene carga positiva o negativa).
Aquí no examinaremos cómo se colocan los electrones en el átomo y por qué se mueven a algún lugar, etc., pero comenzaremos con un ejemplo sencillo.
Supongamos que está sentado en una habitación con una ventana abierta y otra cerrada y sopla viento; En este caso, no sentirás tanto el viento. Ahora supongamos que ambas ventanas están abiertas, en este caso sentirás que sopla el viento. En este caso, puedes considerar el aire como el electrón, la habitación como el cable, a ti mismo como la lámpara y el viento como el trabajo que realiza la batería.
Batería o fuente de alimentación
En la batería, las reacciones químicas producen esta fuerza (fuerza del movimiento de los electrones en el cable), y en otros generadores, esta fuerza es suministrada por la luz solar, la inducción electromagnética o…
Debes haber notado que las baterías tienen dos polos, positivo y negativo. Estos dos polos determinan la ubicación de los electrones (polo negativo) y la ausencia de electrones (polo positivo).
Los electrones siempre se mueven hacia el lugar donde no hay ningún electrón (libre) o menos, es decir, van del polo negativo al positivo; Pero al analizar un circuito, consideramos la corriente en la dirección del movimiento de los electrones faltantes (es decir, del polo positivo al negativo).
Relaciones y cantidades requeridas en electrónica.
Potencial eléctrico: energía eléctrica almacenada en una batería o energía producida por un generador eléctrico. El símbolo de la energía eléctrica es U y su unidad es Joule (j).
Carga eléctrica: La carga que se crea en un objeto al perder o ganar electrones se llama carga eléctrica, el símbolo es q y su unidad es el culombio (c), y su valor se obtiene mediante la siguiente relación:
q = n * e –> e~1.6*10^-19 , n: numeros de electrones
Diferencia de potencial eléctrico (voltaje): el factor de flujo de carga eléctrica de un objeto a otro y su unidad es voltio (v) y su símbolo es V. Puedes medir el voltaje con un voltímetro (en paralelo).
La fuerza motriz del generador (ε): la máxima diferencia de potencial que puede producir el generador y su unidad es el voltio.
Intensidad de corriente eléctrica: cantidad de carga eléctrica que pasa por cada tramo por segundo, su unidad es el amperio (A) y su símbolo es I, y se calcula mediante la siguiente fórmula:
En la relación anterior, t es el tiempo en segundos y q es la carga eléctrica en culombios. La intensidad de la corriente se puede medir con un amperímetro (en serie).
Resistencia eléctrica: la relación entre la diferencia de potencial y la intensidad de corriente, su unidad es Ohm (Ω) y su símbolo es R. La resistencia eléctrica se puede medir con un óhmetro (en paralelo).
La siguiente relación es muy importante en la ciencia electrónica y se llama ley de Ohm:
Amperio Hora: es una unidad de carga almacenada en la batería. El amperio hora se obtiene mediante la siguiente relación:
De acuerdo con la relación anterior, si una batería tiene 60 amperios hora, puede mantener encendida una lámpara de 1 amperio con el mismo voltaje que la batería durante 60 horas.
Piezas electrónica
Un conjunto de componentes que se utilizan para controlar las relaciones anteriores se denominan componentes electrónicos. Existen diferentes tipos de componentes electrónicos y suelen estar fabricados de materiales conductores y semiconductores.
Términos y herramientas en electrónica.
energía gastada en el calor dentro de la batería, que se produce por la resistencia interna de la batería y se desperdicia)
Amperímetro: dispositivo para medir la intensidad de la corriente que se conecta en serie en el circuito.
Voltímetro: dispositivo para medir la diferencia de potencial que está conectado en paralelo en el circuito.
Ciclo y frecuencia: rotación de 360 grados (por ejemplo, la rotación del rotor del generador) que también se indica con 2π, y el número de ciclos en un segundo se llama frecuencia y se indica con Hz.
Multímetro: Es un dispositivo que puede utilizarse como óhmetro, voltímetro o amperímetro con la ayuda de interruptores colocados en él.
- Es mejor tener este dispositivo en su poder para realizar pruebas.
Circuito: un camino cerrado que puede incluir una fuente de energía, caminos de comunicación hechos de materiales conductores (como alambre de cobre), componentes electrónicos, etc.
Circuito en serie: Es un circuito en el que las partes están conectadas entre sí.
Circuito en paralelo: Es un circuito en el que partes separadas se alimentan por sí mismas.
Conexión de fuentes de alimentación entre sí
Conexión de polos del mismo nombre.
Para poder conectar los polos del mismo nombre entre sí debemos conectar los polos positivos entre sí y los polos negativos entre sí, y se dan las siguientes situaciones:
1- El voltaje de las fuentes (baterías) es igual entre sí: en este caso, la intensidad de corriente total es igual a la suma de la intensidad de corriente de las baterías, es decir coloque el consumidor en los dos puntos deseados (uno en + y uno en -), la intensidad de corriente es igual a este valor.
Vt = V1 = V2 = V3
2- El voltaje de las fuentes no es igual: en este caso, el voltaje de cualquier fuente que sea menor supera el voltaje total. (En los primeros momentos, una fuente con menor voltaje actúa como un consumidor y puede causar daños.)
Vt = V2 = 1v
Conectando polos opuestos
En este caso tenemos que conectar las baterías en serie de manera que los polos positivo y negativo queden juntos, y para calcular el voltaje total tenemos que considerar la diferencia de potencial total de las baterías.
Vt = V1 + V2 = 1.5+4.5= 6v
- Si en este caso las baterías están paralelas entre sí, se producirá un cortocircuito y provocará una infracción.
Símbolos científicos y conversión de unidades.
En muchos casos, es posible que la unidad de cualquier cantidad sea muy grande o muy pequeña, por ejemplo 0,0000001 voltio, que es muy difícil de escribir, y es posible que quede un cero o demasiados en los cálculos y perturbe el cálculos.
Para que sea más fácil escribir números decimales, puedes sumar un factor de 10 a la potencia negativa del número y mover el punto decimal hacia la derecha.
Por ejemplo, movemos el punto decimal 0.0000001 tres dígitos hacia la derecha y lo escribimos así:
Para números muy grandes, debemos poner un punto/punto al final y moverlo hacia la izquierda la cantidad de dígitos que queramos. Debemos multiplicar el número resultante por 10 elevado a la potencia positiva de ese número. Por ejemplo, queremos escribir el número 1000000 con tres dígitos menos, debemos actuar de la siguiente manera:
También podemos utilizar los siguientes símbolos en lugar de 10 potencias:
| Símbolo | p | n(η) | u(μ) | m | – | K | M |
| Nombre | pico | nano | micro | mili | [unit] | Kilo | Mega |
| Fuerza | 10^-12 | 10^-9 | 10^-6 | 10^-3 | 1 | 10^3 | 10^6 |
Por ejemplo, podemos escribir 10000 voltios como 10 kilovoltios.
Corriente continua y alterna en electrónica (AC/DC)
Corriente CA (AC): Se llama corriente que tiene un estado alterno; Es decir, el movimiento de una corriente constante es creciente y decreciente o positivo y negativo (cambio de fase). Como electricidad de la ciudad o señal de entrada a un altavoz.
Corriente continua (DC): Se denomina corriente que mantiene su estabilidad de voltaje. Este tipo de corriente es muy utilizada en circuitos de baja tensión.
Escrito por: M. Mahdi K. Kanan – Ingeniero de programación y electrónica de pila completa y fundador de WiCardTech