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OnubaElectrónica
¡Aprender electrónica gratis desde cero y sin tener ningún conocimiento! En OnubaElectrónica te lo vamos a poner muy fácil para que tú puedas hacerlo.
Aquí queremos que tú, sí tú, te inicies en este campo tan apasionante y entretenido como es el mundo de la Electrónica.
¡Verás qué fácil es! Estarás en muy poco tiempo realizando esos circuitos que tanto te gustan o reparando esos aparatos rotos que todos tenemos por casa.
¿Que es la electrónica?
Es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.
Edison fue el primero que observó en 1883 la emisión termoiónica, al colocar una lámina dentro de una bombilla para evitar el ennegrecimiento del filamento de carbón.
Cuando se polarizaba positivamente la lámina metálica respecto al filamento, se producía una pequeña corriente entre el filamento y la lámina.
Este hecho se producía porque los electrones de los átomos del filamento, al recibir una gran cantidad de energía en forma de calor, escapaban de la atracción del núcleo – emisión termoiónica y, atravesando el espacio vacío dentro de la bombilla, eran atraídos por la polaridad positiva de la lámina.
La electrónica trata con circuitos eléctricos que involucran componentes eléctricos activos como tubos de vacío, transistores, diodos, circuitos integrados, optoelectrónica y sensores, asociados con componentes eléctricos pasivos y tecnologías de interconexión.
Generalmente los dispositivos electrónicos contienen circuitos que consisten principalmente, o exclusivamente, en semiconductores activos complementados con elementos pasivos; tal circuito se describe como un circuito electrónico.
Usos y aplicaciones
La electrónica desarrolla en la actualidad una gran variedad de tareas. Los principales usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesado, la distribución de información, la conversión y la distribución de la energía eléctrica.
Estos usos implican la creación o la detección de campos electromagnéticos y corrientes eléctricas.
- Electrónica de control.
- Telecomunicaciones.
- Electrónica de potencia.
¿Que son las señales eléctricas?
Es la representación de un fenómeno físico o estado material a través de una relación establecida, como pueden ser las señales de entradas y de salidas de un sistema electrónico, que serán señales variables entre sí.
En electrónica se trabaja con variables que toman la forma de tensión o corriente; estas se pueden denominar señales. Las señales, territorialmente, pueden ser de dos tipos:
Señales analógicas: son aquellas que pueden tomar un número infinito de valores comprendidos entre dos límites. La mayoría de los fenómenos de la vida real dan señales de este tipo (presión, temperatura, etc.).
Señales digitales: también llamadas variables discretas, entendiéndose por estas las variables que pueden tomar un número finito de valores.
Voltaje
Es la diferencia de potencial generada entre los extremos de un componente o dispositivo eléctrico. Se le puede decir que es la energía capaz de poner en movimiento los electrones libres de un conductor o semiconductor. La unidad de este parámetro es el voltio (V).
Existen dos tipos de tensión: la continua y la alterna.
Voltaje Corriente Continua (VDC), tiene definida una polaridad, como pueden ser (las pilas, baterías y fuentes de alimentación).
Voltaje de Corriente Alterna (VAC); la polaridad va cambiando o alternando con el transcurso del tiempo. Las fuentes de voltaje alterno más comunes son los generadores y las redes de energía doméstica.
Corriente eléctrica
Es el flujo de electrones libres a través de un conductor o semiconductor en un sentido, siendo su unidad de medida el amperio (A).
Al igual que existen voltajes en continua o en alterna, las corrientes eléctricas, también pueden ser en continua o alterna y eso depende del tipo de voltaje que se utiliza para generar estos flujos de corriente.
Resistencia eléctrica
Es la propiedad física mediante la cual los materiales tienden a oponerse al flujo de la corriente y su unidad de medida es el ohmio (Ω).
La propiedad inversa de la resistencia es la conductancia eléctrica.
Un ejemplo práctico: si encendemos una lámpara, el filamento en su interior tiene una resistencia que controla cuánta electricidad pasa, calentando el filamento y haciendo que emita luz.
El circuito electrónico
Un circuito electrónico es una serie de elementos o componentes eléctricos (tales como resistencias, inductancias, condensadores, fuente, etc.) conectados eléctricamente entre sí, con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas.
Los circuitos electrónicos o eléctricos se pueden clasificar de varias maneras:
| Por el tipo de información | Por el tipo de régimen | Por el tipo de señal | Por su configuración |
|---|---|---|---|
| Analógicos | Periódico | De corriente continua | Serie |
| Digitales | Transitorio | De corriente alterna | Paralelo |
| Mixtos | Permanente | Mixtos | Mixtos |
Tabla de clasificación de los circuitos electrónicos
Tipos de componentes
Para la síntesis de circuitos electrónicos se utilizan componentes electrónicos e instrumentos electrónicos.
A continuación, se puede ver unas listas con los componentes e instrumentos más usados y el uso:
Componentes varios
- Altavoz: reproducción de sonido.
- Cable: conducción de la electricidad.
- Conmutador: reencaminar una entrada a una salida elegida entre dos o más.
- Interruptor: apertura o cierre de circuitos, manualmente.
- Pila o batería: acumulador de energía eléctrica.
- Transductor: transformación de una magnitud física en una eléctrica.
- Visualizador: muestra de datos o imágenes.
Componentes analógicos
- Amplificador operacional: amplificación, regulación, conversión de señal, conmutación.
- Condensador: almacenamiento de energía, filtrado, adaptación impedancias.
- Diodo: rectificación de señales, regulación, multiplicador de tensión.
- Diodo Zener: regulación de tensiones.
- Inductor: adaptación de impedancias.
- Potenciómetro: variación de la corriente eléctrica o la tensión.
- Relé: apertura o cierre de circuitos mediante señales de control.
- Resistencia: división de intensidad o tensión, limitación de intensidad.
- Transistor: amplificación, conmutación.
Componentes digitales
- Biestable: control de sistemas secuenciales.
- Memoria: almacenamiento digital de datos.
- Microcontrolador: control de sistemas digitales.
- Compuerta lógica: control de sistemas combinacionales.
Componentes de potencia
- DIAC: control de potencia.
- Fusible: protección contra sobre-corrientes.
- Tiristor: interruptor semiconductor para el control de potencia.
- Transformador: elevar o disminuir voltajes, corrientes, e impedancia aparente.
- Rectificador controlado de silicio (SCR).
- Triac: control de potencia.
- Varistor: protección contra sobre-voltajes.
También vamos a aprender desde cero a utilizar los equipos de medición y diagnósticos que son los mas usados para diagnosticar averías.
Se utilizan para diagnosticar componentes y circuitos en busca de averías, o verificar y calibrar equipos electrónicos.
Equipos de medición mas utilizados
Los equipos de medición de electrónica se utilizan para crear estímulos y medir el comportamiento de los dispositivos bajo prueba (DUT por sus siglas en inglés).
La medición de magnitudes mecánicas, térmicas, eléctricas y químicas se realiza empleando dispositivos denominados sensores y transductores.
El sensor es sensible a los cambios de la magnitud a medir, como una temperatura, una posición o una concentración química.
El transductor convierte estas mediciones en señales eléctricas, que pueden alimentar a instrumentos de lectura, registro o control de las magnitudes medidas.
Los sensores y transductores pueden funcionar en ubicaciones alejadas del observador, así como en entornos inadecuados o impracticables para los seres humanos.
A continuación se presenta una lista de los equipos de medición más importantes:
- Galvanómetro: mide el cambio de una determinada magnitud, como la intensidad de corriente o tensión (o voltaje). Se utiliza en la construcción de Amperímetros y Voltímetros analógicos.
- Amperímetro y pinza amperimétrica: miden la intensidad de corriente eléctrica.
- Óhmetro o puente de Wheatstone: miden la resistencia eléctrica. Cuando la resistencia eléctrica es muy alta (sobre los 1 MΩ) se utiliza un megóhmetro o medidor de aislamiento.
- Voltímetro: mide la tensión.
- Multímetro o polímetro: mide las tres magnitudes citadas arriba, además de continuidad eléctrica y el valor B de los transistores (tanto PNP como NPN).
- Vatímetro: mide la potencia eléctrica. Está compuesto de un amperímetro y un voltímetro. Dependiendo de la configuración de conexión puede entregar distintas mediciones de potencia eléctrica, como la potencia activa o la potencia reactiva.
- Osciloscopio: miden el cambio de la corriente y el voltaje respecto al tiempo.
- Analizador lógico: prueba circuitos digitales.
- Analizador de espectro: mide la energía espectral de las señales.
- Analizador vectorial de señales: como el analizador espectral pero con más funciones de demodulación digital.
- Electrómetro: mide la carga eléctrica.
- Frecuencímetro o contador de frecuencia: mide la frecuencia.
- Reflectómetro de dominio de tiempo (TDR): prueba la integridad de cables largos.
- Capacímetro: mide la capacidad eléctrica o capacitancia.
- Contador eléctrico: mide la energía eléctrica. Al igual que el vatímetro, puede configurarse para medir energía activa (consumida) o energía reactiva.
Vamos a ver cinco tipos de aparatos de medición, que podemos encontrar frecuentemente en los laboratorios de electrónica o en tu taller de reparaciones.
Haciendo clic sobre la imagen de cualquiera de los aparatos de medición, obtendremos una información más detallada de su funcionamiento.
El osciloscopio es un instrumento de visualización electrónico, representa gráficamente las señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro. Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones.
El frecuencímetro es un instrumento que sirve para medir la frecuencia, contando el número de repeticiones de una onda en la misma posición en un intervalo de tiempo mediante el uso de un contador que acumula el número de periodos.
Dado que la frecuencia se define como el número de eventos de una clase particular ocurridos en un período, su medida es generalmente sencilla. Según el sistema internacional, el resultado se mide en hertzios (Hz).
El multímetro, también denominado polímetro1 o tester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas, como corrientes y potenciales (tensiones), o pasivas, como resistencias, capacidades y otras.
Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales, cuya función es la misma, con alguna variante añadida.
El capacímetro es un equipo de prueba electrónico utilizado para medir la capacidad o capacitancia de los condensadores.
Dependiendo de la sofisticación del equipo, puede simplemente mostrar la capacidad o también puede medir una serie de parámetros tales como las fugas, la resistencia del dieléctrico o la componente inductiva.
El medidor de campo o medidor de nivel de señal es un instrumento utilizado en electrónica para medir la intensidad y otros parámetros de una señal de radiofrecuencia.
El instrumento puede transformar las ondas electromagnéticas en una imagen del espectro electromagnético y lo presenta en forma de gráfico.
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