Fundamentos de Electrónica: Componentes y Magnitudes Clave

1. La Electrónica

La electrónica estudia los circuitos y los componentes que permiten modificar las características de la corriente eléctrica: amplificándola o atenuándola, permitiendo o no la circulación de electrones.

Magnitudes Eléctricas

• El Voltaje (V) es la energía proporcionada por las pilas o baterías a cada electrón o unidad de carga. La unidad de medida es el voltio (V) y se mide mediante un voltímetro.
• La Intensidad eléctrica (I) es la cantidad de carga que pasa por un conductor cada segundo. Se mide en amperios (A) con un amperímetro.
• La Resistencia (R) de un material o componente indica la oposición que presenta este al paso de la corriente eléctrica. La unidad de medida es el ohmio (Ω).

Ley de Ohm: R = V / I.

Elementos de Control

Son elementos que sirven para activar o desactivar el funcionamiento del circuito:

• Los interruptores: Permiten o interrumpen de modo permanente el paso de la corriente eléctrica.
• Pulsadores: Son interruptores que actúan solamente mientras son accionados.
• Conmutadores: Permiten dirigir la corriente eléctrica por una rama del circuito, impidiendo que pase por la otra.

2. Componentes Electrónicos

2.1. Resistencias

Componente que se opone al paso de la corriente eléctrica.

Código de Colores (Resistencias Fijas)

• Las dos primeras bandas se sustituyen por dos números, según su color.
• La tercera indica la cifra por la que debemos multiplicar la cantidad anterior (multiplicador).
• La cuarta franja indica la tolerancia (margen de error en el valor teórico calculado).

Valores del Código de Colores:

• Negro: 0 (x1)
• Marrón: 1 (x10)
• Rojo: 2 (x10²)
• Naranja: 3 (x10³)
• Amarillo: 4 (x10⁴)
• Verde: 5 (x10⁵)
• Azul: 6 (x10⁶)
• Morado: 7 (x10⁷)
• Gris: 8 (x10⁸)
• Blanco: 9 (x10⁹)

Resistencia Variable (Potenciómetro)

Su valor se puede ajustar entre cero y un máximo especificado por el fabricante.

Resistencias Dependientes de Parámetros Físicos

Dependiendo de cuál sea el parámetro físico que afecte al valor de la resistencia, ya sea la luz o la temperatura, se distingue entre:

• LDR (Light Dependent Resistor): Resistencia varía con la luz.
• Termistores: Resistencia varía con la temperatura.
  • NTC (Negative Temperature Coefficient): La resistencia disminuye al aumentar la temperatura.
  • PTC (Positive Temperature Coefficient): La resistencia aumenta al aumentar la temperatura.

2.2. Condensador

Los condensadores son componentes capaces de almacenar determinada carga eléctrica. La capacidad de un condensador indica la cantidad de carga que es capaz de almacenar por voltio en sus extremos. Se mide en faradios (F).

Aplicaciones

• Almacenan carga eléctrica.
• Filtran señales indeseadas en cargadores de baterías, receptores de radio y televisión.
• Temporizadores.
• Pantallas táctiles.

Tipos de Condensadores

• Condensadores electrolíticos: Suelen ser de mayor capacidad debido a su composición química. Al conectarlos se debe tener en cuenta su polaridad.
• Condensadores sin polaridad: Como los condensadores de papel, cerámicos o de poliéster.

2.3. Diodo

Componente electrónico, fabricado con material semiconductor, que permite el paso de la corriente eléctrica en un único sentido. Posee dos terminales o patillas denominadas ánodo (+) y cátodo (-).

Aplicaciones

• Dirigen el sentido de la corriente en rectificadores.
• Elementos de protección de circuitos.

2.4. Transistor

Se fabrica con semiconductores. Poseen tres patillas denominadas base (B), colector (C) y emisor (E).

Funcionamiento

Mediante una pequeña corriente de electrones en la base es posible controlar la circulación de una corriente mayor de electrones entre el colector y el emisor.

Aplicaciones

• Componentes básicos de los microprocesadores.
• Diferentes tipos de memoria que usan los ordenadores.
• Amplificación de señales.
• Conmutación (actuar como interruptor controlado).

2.5. Montajes Básicos

Se pueden crear circuitos con funciones específicas usando estos componentes. Un ejemplo es un temporizador: un dispositivo que está funcionando durante un tiempo determinado y después se desconecta de forma automática.

2.6. Circuitos Integrados (Chips)

Los Circuitos Integrados (CI o chips) están formados por miles o millones de componentes electrónicos miniaturizados (transistores, diodos, resistencias, condensadores) sobre una pequeña pastilla (chip) de material semiconductor, generalmente silicio. Están protegidos por una funda de plástico o cerámica, que cuenta con unas patillas metálicas para realizar las conexiones.

Ejemplos y Aplicaciones

• Comparador: Se emplea para comparar el nivel de dos señales eléctricas.
• Regulador de tensión: Se utiliza cuando es necesario obtener una tensión continua estable a partir de otra tensión que puede variar (por ejemplo, la tensión alterna de la red eléctrica rectificada).
• Temporizador (Ej: CI 555): Permite controlar el tiempo que un dispositivo está encendido o generar pulsos de forma periódica.
• Microprocesadores y Microcontroladores: Son CIs complejos que forman el cerebro de ordenadores y otros dispositivos programables.
• Memorias: CIs diseñados para almacenar información.