Capitulo 3: Introducción a la electrónica

Hola!: no pude cumplir mi promesa... el cambio de servidor no me permitió publicar el curso a tiempo, ya que la web estuvo off-line durante ese periodo. Pero aquí tengo lo prometido... algo totalmente distinto a lo anterior. Hoy vamos a empezar a ver algo de electrónica. Lo vamos a hacer de una forma muuuy simple y espero que les sea divertido y fácil de entender, ya que en la entrega de hoy voy a explicar los conceptos mas básicos: los cimientos de la electrónica.

La electricidad

La electricidad es una forma de energía sumamente útil ya que la podemos transformar fácilmente en otras. Podemos convertirla en luz, en calor, en movimiento. Ahora vamos a ver que es la electricidad.

Como ya sabemos cada elemento está compuesto por átomos, cada uno de los cuales posee igual número de electrones y de protones. Los electrones poseen una carga negativa y los protones positiva. Estas se contrarrestan unas a otras para que el objeto resulte de carga neutra.

Cuando un átomo tiene más electrones que protones tiene una carga negativa; y cuando tiene más protones que electrones su carga es positiva.

Las cargas del mismo signo se repelen y las de signo opuesto se atraen. Un ejemplo de esto es cuando frotamos una lapicera la cargamos positivamente y atraemos pequeños pedazos de papel con carga negativa hacia ella.

Si unimos una carga negativa con una positiva mediante un cable, los electrones del negativo van a ser atraídos hacia los átomos con carga positiva para ocupar el lugar de los electrones que faltan en estos. Esta es la corriente eléctrica: un flujo de electrones. Se mide en una unidad llamada Amper (A) que representa la cantidad de electrones que pasan por un conductor en una unidad de tiempo lo que se conoce como intensidad (I).

En una pila nosotros tenemos los dos polos de cargas opuestas; la fuerza eléctrica de la pila se llama fuerza electromotriz. Es la que hace circular a los electrones y se mide en Voltios (V). Esta es la tensión ó voltaje (V): una diferencia de potencial. 

Ahora pensemos lo siguiente: tenemos una pila, cable y un foquito. Si cerramos el circuito la tensión en la pila produce un flujo de electrones que va del polo negativo al positivo pasando por el cable y el filamento del foquito. Al pasar estos electrones por el fino filamento producen fricción que calienta el filamento y lo pone incandescente: el foco este emite luz. Acabamos de armar un circuito eléctrico, que es el trayecto de la corriente eléctrica.

El diagrama del circuito es como el de la derecha.

Hasta ahora todo claro, pero vamos a empezar a "retorcer" las cosas: Hasta ahora vimos que la corriente eléctrica parte del polo negativo hacia el positivo, cosa muy cierta; pero tradicionalmente se pensaba que la electricidad fluía por un circuito desde el polo positivo hacia el negativo. Durante mucho tiempo se creyó eso y por esta razón se crearon muchas leyes y los análisis de los circuitos siempre se hacen conviniendo que la corriente va de positivo a negativo. A esto se lo llama flujo de corriente convencional.

Conductores y no conductores

Los alambres de cobre de los cables se llaman conductores porque conducen la corriente eléctrica, es decir, permiten que esta fluya a través de ellos. Esto ocurre porque el cobre como otros metales tiene electrones libres. Si nos metemos un poco más en la química vemos que el cobre tiene un sólo electrón en la órbita exterior que está poco ligado al átomo, por lo cual es fácil de empujar por otro electrón y así los electrones van usando ese espacio "de paso" para transportarse.

En cambio los no conductores no permiten el paso de la corriente ya que no tiene electrones libres.

La ley de Ohm

Tenemos nuevamente nuestra pila, ahora con sus polos unidos por un conductor pero antes de llegar al polo negativo ponemos una llave. A esto lo podemos imaginar como una calle que conecta una gran cantidad de autos con el estacionamiento del trabajo que a la entrada tiene una barrera. Todos están en la entrada del estacionamiento tocando bocina, cuanto más bocinazos hay  los coches se van amontonando y empujando más, hasta que Pepe el playero levanta la barrera. En ese instante todos comienzan a ingresar a toda la velocidad que pueden. La cantidad de autos que pasan por minutos es alta.

Los autos son los electrones que son atraídos hacia el espacio que van a ocupar y se empujan unos a los otros. La barrera de pepe es la llave.

Pero que pasaría si en el medio de la calle hubiese de golpe tres carriles cerrados por reparación, tendríamos menor cantidad de autos pasando por minuto.

La restricción al paso de los electrones es una resistencia (R). Su unidad se llama Ohm que se simboliza con la letra griega omega (W).

Esa restricción podría ser por ejemplo algún material que conduzca la electricidad, pero lo haga en forma menor. Un material que no sea tan fácil de atravesar por los electrones.

Todo material tiene una resistencia. Un cable conductor tiene una resistencia muy baja; un plástico aislaste tiene una que podemos considerar infinita.

Ahora mirando a los autos podemos decir que la cantidad que pasen en determinado tiempo (corriente I) va a ser una relación entre la cantidad de autos que están empujando (tensión) y lo fácil que sea atravesar el camino (resistencia).

Si!!!, llegamos a la gran ecuación. La corriente en un conductor es proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia.

Jejeje... y como siempre los dejo en el mejor momento... pero esto es bastante para que se lo aprendan bien.

En la clase que viene vamos a comenzar a analizar circuitos con resistores y vamos a ver que clases de componentes electrónicos podemos encontrar.

Espero que esta clase les halla gustado; como siempre estoy en y espero sus comentarios.