Fundamentos de Electricidad

La electricidad es la rama de la física que estudia los fenómenos originados por las cargas eléctricas. La corriente eléctrica es el movimiento de los electrones.

Tipos de Corriente

• Corriente Continua (CC): Flujo de electrones que va siempre en el mismo sentido.
• Corriente Alterna (CA): Flujo variable de electrones en magnitud y sentido de manera cíclica. En la corriente alterna, las ondas de las señales se definen según su forma y las siguientes magnitudes:
  • Amplitud (A): Es el valor máximo conseguido por la señal. Se mide en la unidad de medida de la magnitud que se representa.
  • Período (T): Es el tiempo comprendido entre dos puntos idénticos en valor y en sentido; es decir, es el tiempo que la onda tarda en hacer un ciclo. Se mide en segundos.
  • Frecuencia (f): Es el número de ciclos que se producen en un segundo. Es la inversa del período (f=1/T). Se mide en Hercios (Hz).

Circuitos Eléctricos

Un circuito eléctrico es un conjunto de componentes (generadores, receptores, conductores, y de control y protección) que, conectados eléctricamente, permiten el paso de la corriente eléctrica. Los componentes de un circuito eléctrico son los elementos que lo forman, cuya función es generar, transportar, controlar o transformar la energía eléctrica.

Componentes de un Circuito Eléctrico

• Componentes Generadores: Elementos capaces de mantener una diferencia de potencial entre sus bornes y proporcionar energía eléctrica al circuito.
• Componentes Receptores: Elementos que consumen la energía eléctrica y la transforman en otro tipo de energía: calorífica, lumínica, mecánica, sonora, magnética…
• Elementos de Control: Ponen en marcha el circuito y paran su funcionamiento cuando se desee.
• Elementos de Protección: Protegen el circuito e interrumpen su funcionamiento cuando surge algún incidente.
• Elementos de Conducción: Partes del circuito destinadas a conducir la corriente eléctrica.

Magnitudes Eléctricas

• Voltaje, Tensión o Diferencia de Potencial (V): Magnitud eléctrica que indica la diferencia de energía entre dos puntos de un circuito. Indica el trabajo por unidad de carga que es necesario realizar para iniciar el movimiento de electrones. Sin tensión no hay corriente electrónica. Se mide en voltios (V).
• Intensidad de Corriente (I): Magnitud eléctrica que indica la cantidad de carga eléctrica que atraviesa una sección de un conductor por unidad de tiempo, es decir, indica cómo es el flujo de electrones.
• Resistencia (R): Magnitud eléctrica que indica la oposición que presenta un conductor al paso de la corriente eléctrica.

La energía eléctrica es una forma de energía fácil de generar y de transportar a largas distancias, y que puede transformarse en otros tipos de energías: calorífica, lumínica, mecánica, sonora, magnética… La potencia eléctrica es la energía eléctrica por unidad de tiempo. P(W) = E(J) / t(s) — P(KW) = E(KW·h) / t(h) — I=V/R

Tipos de Circuitos

• Circuito Equivalente: Circuito formado por una única pila (V) y una única resistencia (R) que energéticamente equivale al circuito inicial.
• Circuito en Serie: Aquel cuyos componentes se conectan uno a continuación de otro formando una cadena. Es decir, el borne final de un componente se conecta con el borne inicial del siguiente componente.
• Circuito en Paralelo: Aquel cuyos componentes se conectan entre dos puntos. Es decir, todos los bornes de un lado de los componentes se conectan juntos y todos los bornes restantes se conectan juntos en otro punto de conexión.
• Nodo Eléctrico: Punto de un circuito donde confluyen tres o más conductores distintos.
• Rama: Tramo de circuito eléctrico comprendido entre dos nodos eléctricos consecutivos.
• Circuito Mixto: Aquel cuyos componentes se conectan unos en serie y otros en paralelo.

Electromagnetismo y Máquinas Eléctricas

El electromagnetismo es la rama de la física que estudia los fenómenos eléctricos y magnéticos unificados.

• Dinamo: Generador eléctrico de corriente continua que obtiene energía eléctrica a partir de energía mecánica de rotación.
• Motor de Corriente Continua: Máquina eléctrica que obtiene energía mecánica de rotación a partir de energía eléctrica.
• Alternador: Generador de corriente alterna.

Ley de Ohm

La intensidad de corriente que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional al valor de la tensión que hay entre sus extremos e inversamente proporcional al valor de su resistencia eléctrica.

Fundamentos de Electrónica

La electrónica es la rama de la física que estudia los sistemas cuyo funcionamiento está basado en el flujo microscópico de las cargas eléctricas.

Componentes Electrónicos

• Semiconductores: Materiales que pueden comportarse como conductores o aislantes, dependiendo de la temperatura a la que se encuentren.
• Potenciómetro: Resistencia variable cuyo valor está comprendido dentro de un rango de valores.
• Fotorresistencia o LDR: Resistencia variable cuyo valor depende de la intensidad de luz que incide en este componente.
• Termistor: Resistencia variable cuyo valor depende de la temperatura a la que trabaja. Hay dos tipos de termistores: termistores NTC (negative temperature coefficient) y termistores PTC (positive temperature coefficient).
• Condensador: Componente electrónico pasivo con dos bornes que acumula energía eléctrica en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras conductoras entre las que se aloja un material aislante o dieléctrico que da nombre al tipo de condensador.
• Diodo: Componente electrónico activo con dos bornes que permite el paso de la corriente en un sentido e impide su paso en el sentido contrario.
• Transistor: Componente electrónico activo con tres bornes que funciona como amplificador de señal o como interruptor.
• Circuito Integrado (Chip o Microchip): Cápsula donde están integrados cientos de miles de transistores.
• Circuito Impreso: Montaje de componentes electrónicos sobre una placa donde los componentes se unen a través de pistas de cobre.