Electrónica

1.- ELECTRÓNICA VS ELECTRICIDAD

Ya conocemos que la electricidad es el estudio de corrientes de electrones para trasmitir energía. Ya dijimos que la electricidad propiamente dicha no tiene casi utilidad (salvo en los átomos, en los seres vivos para pensar o mover músculos o en la naturaleza con los rayos...)

Entonces.... ¿Qué es la electrónica?

Pues la diferencia es mínima y muy sutil. De echo se basa en los mismos principios: estudio de movimientos de cargas eléctricas.

Difícilmente vas a encontrar una definición de electrónica y mucho más difícil es que encuentres que diferencia la electricidad de la electrónica. 

No obstante, si te quiero dar una pista importante y que funciona casi siempre: para diferenciar entre electricidad y electrónica podemos fijarnos en el fin que busca una u otra. Me explicaré un poco mejor: la diferencia la podemos encontrar en le uso que le vamos a dar a esa corriente de cargas eléctricas.

Si utilizamos el movimiento de cargas eléctricas para transportar energía estamos ante ELECTRICIDAD.

En cambio si no queremos transportar energía, sino lo que queremos es gestionar información, estamos ante la ELECTRÓNICA.

Ojo, este método no es infalible, pero si bastante útil. Como he comentado a veces nofunciona, como, por enejmplo la electrónica de potencia.

Por lo demás y en un primer estudio, lo visto para la electricidad es perfectamente válido para la electrónica (los elementos, los circuitos, los generadores, los receptores, la ley de ohm....)

Los elemntos que tenemos en un ciruito electrónico pueden ser clasificados en dos grandes grupos:

• ELEMENTOS ACTIVOS: Son aquellos que aportan energía al circuito. Suelen ser los generadores

• ELEMENTOS PASIVOS: Son aquellos que reciben o consumen energía en el circuito. Suelen ser los receptores

2.- ELEMENTOS LINEALES

Son aquellos que forman parte de un circuito electrónico que se comporta de una forma lineal, o sea, que al respuesta que dan va directamente relacionada con la entrada a de la que parten, o sea, que cumplen la ley de ohm

Todos los que vamos a ver están dentro del grupo de elementos pasivos o consumidores de energía.

2.1.- RESISTENCIAS

Este elemento es común con los circuitos eléctricos. Como comentamos en el tema correspondiente, todo material se opone al paso de la corriente. Dicha oposición hace que se consuma parte de la energía que transportan los electrones, haciendo que se genere calor.

El resultado es que una resistencia se opone al paso de la corriente. Dicha resistencia cumple con la ley de ohm.

La diferencia de las resistencia eléctricas y electrónicas es la potencia para la que se diseñan: las resistencias eléctricas pueden consumir cientos e incluso miles de vatios y generan grandes cantidades de calor; sin embargo las electrónicas son de pequeña potencia y su misión no es dar calor, sino oponerse al paso de la corriente y provocar caídas de tensión.

TIPOS DE RESISTENCIAS:

Resistencias fijas: Su valor es fijo y no cambia

El tamaños de estas resistencias es reducido (de unos pocos centímetros). De hecho, son tan pequeñas a veces que no se pueden escribir sus datos en ellas, por lo que se recurre a un código de colores.

Fijate en la siguiente imagen donde esta dicha codificación:

Para leer bien el código de colores debemos fijarnos que hay tres banda de colores mas cerca y levemente separada una cuarta. Pues esta cuarta la debemos situar SIEMPRE a la derecha para leerla, dejando las otras tres a la izquierda.

Las tres bandas de la izquierda nos va a dar el valor de la resistencia. Para ello primero nos fijaremos en la primera banda y buscaremos el número acorde a su color. A continuación realizaremos el mismo procedimiento con la segunda. Con ambos números (uniéndolos) obtendremos un número de dos cifras.

La tercera banda es el multiplicador, Buscaremos el número que representa dicho color y añadiremos al numero de dos cifras obtenido anteriormente ( de las dos primeras bandas) tantos ceros a la derecha como nos indique dicho número de esta banda.

Por ejemplo, la secuencia:

Rojo - Azul - Naranja 

Corresponde el valor  de 36000 ohm

La cuarta banda corresponde a la tolerancia. Una resistencia nunca tiene un valor fijo y concreto. Esta resistencia exacta depende de la temperatura, de la fabricación de la corriente que circula por ella..... Por ello, el fabricante nos da un rango en el que va a estar siempre la resistencia: Este rango es la TOLERANCIA. 

Esta tolerancia también nos va a dar la calidad de la resistencia, o sea, a mas tolerancia tendremos una resistencia de menor calidad y mas barata y viceversa.

Podemos conocer el rango en el que la resistencia va a tener su valor. Para ello calculamos la tolerancia en función del porcentaje sobre su valor nominal implica y lo sumamos a este valor nominal y lo restamos. Por ejemplo, sobre el ejemplo anterior (36000 ohm) y si la cuarta banda es de color plata, el rango de valores será:

36000*10%=3600ohm

36000-3600=32400ohm (valor mínimo)

36000+3600=39600ohm (valor máximo)

2.2. CONDENSADORES

Hasta ahora hemos visto elementos que transforman energía eléctrica en calor. Este nuevo elemento no transforma energía, sino que la almacena, o sea, funciona como una pequeña bateria.

Se basa en el campo electrico. Cuando colocamos dos placas de metal separadas y cargadas con signo contrario, esta permanece cargada como si de una pequeña bateria se tratara.

Su símbolo es:

O sea, su funcionamiento consiste en que se carga cuando se le aplica una tensión y se descarga cuando se le conecta un receptor.

Un condensador se caracteriza principalmente por una propiedad: su capacidad para almacenar carga eléctrica. La capacidad se mide en FARADIOS (F). La unidad es muy grande, por lo que se utilizan normalmente unidades más pequenas como el micro o el pico faradio.

Resistencias variables. Su valor no es fijo.En función de la variación tenenos:

CLASES DE CONDESADORES:

Cerámicos: Estos condesadores estan formados por dos placas metalicas separados por un asilante que es de material cerámico. Suelen tener poco capacidad, pero no están polarizados (da igual donde conectes el positivo y el negativo

Electrolíticos: En estos condensadores el aislante es un papel impregnado con resina. Tienen mayor capacidad que los anteriores, pero no están polarizados (si se conectan mál, estallan

Variables: Estos condensadores pueden cambiar su capacidad en función de las necesidades del usuario. Se vasa en variar el area que esta expuesta entre ambas placas

2.3. Bobinas

Este nuevo elemento consiste en un conductor arrollado sobre si mismo formando una sucesión de espirales. El comportameinto de este eleemnto difiere si se le aplica corriente continua o correinte alterna. En el primer caso y debido al efecto electromágnetico, esta bobina se convierte en un electroiman que es capaz de atraer o repeler otros imanes o atraer materiales ferromagneticos; en caso de corriente alterna es capaz de almacenar energia durante un breve tiempo

3.- ELEMENTOS NO LINEALES (semiconductores)

Son aquellos que no siguen la ley de ohm. 

No están fabricados con materiales conductores comunes, sino que se fabrican con técnicas más avanzadas. Se denominan semiconductores porque, dependiendo de las condiciones del circuito, pueden comportarse como conductores o aislantes.

Se basa en materiales como el Silicio o el Germanio que se caracterizan por que no tienen completa su última capa de electrones y, cuando se unen  mediante un enlace metálico, intentan completar dicha última capa.

Dichos materiales se "dopan" con otros elementos como el Galio y hacen que conduzcan corriente en unas condiciones y sean aislantes en otras. 

Uniendo materiales semiconductores creamos los diodos y los transistores

3.1 DIODOS

Se fabrica uniendo dos semiconductores, uno tipo N y otro P. Esta unión cosigue que en una dirección permite el paso de la correinte y en sentido contrario no lo permite

Un tipo especial de diodo es el diodo LED ( light-emitting diode). Es un diodo normal, pero cuando esta en direcat (conduce), la energía que pierde la convierte en luz

3.2.- TRANSISTOR