Electrónica básicos: fundamentos de la electricidad

Con el fin de entender incluso los conceptos más simples de la electrónica, primero hay que entender qué es la electricidad. Después de todo, todo el propósito de la electrónica es obtener electricidad para hacer cosas útiles e interesantes.

El concepto de la electricidad es a la vez familiar y misteriosa. Todos sabemos qué es la electricidad, o al menos tener una idea aproximada, basada en la experiencia práctica. En particular, tenga en cuenta estos puntos:

• Estamos muy familiarizados con la electricidad que fluye a través de cables. Esa electricidad proviene de centrales eléctricas que queman carbón, capturan el viento, o aprovechan las reacciones nucleares.

  Viaja desde las plantas de energía a nuestras casas en cables grandes colgados en el aire o enterrados en el suelo. Una vez que llegue a nuestras casas, que viaja a través de cables a través de las paredes hasta que llega a las tomas eléctricas. A partir de ahí, nos conectamos los cables de alimentación para obtener la electricidad en los dispositivos eléctricos que dependemos todos los días.

• Sabemos que la electricidad no es libre.

• Sabemos que la electricidad puede ser almacenada en baterías. Cuando las pilas mueren, toda su electricidad se ha ido.

• Sabemos que algunos tipos de baterías son recargable, lo que significa que cuando han sido drenados de toda su electricidad, más electricidad puede volver a poner en ellos por conectarlos a un cargador, que transfiere electricidad a partir de una toma de corriente en la batería.

• Sabemos que la electricidad se puede medir en voltios. Electricidad de la casa es de 120 voltios (abreviado 120 V). Baterías de la linterna son de 1,5 voltios. Las baterías de coches son 12 voltios.

• También sabemos que la electricidad se puede medir en vatios. Las bombillas incandescentes son típicamente de 60, 75 o 100 vatios. Luces fluorescentes compactas (CFL) tienen potencia nominal algo menores. Los hornos de microondas y secador de pelo son 1.000 o 1.200 vatios.

• También podemos saber que hay una tercera forma de medir la electricidad, llamados amperios. Una toma de corriente doméstica típica es de 15 amperios (abreviadas 15 A).

• Y, por último, sabemos que la electricidad puede ser muy peligroso.

Pero, ¿qué es la electricidad en realidad? Vamos a empezar con tres conceptos muy básicos de electricidad: a saber, carga eléctrica, corriente electrica, y circuito electrico.

• Carga eléctrica se refiere a una propiedad fundamental de la materia que incluso los físicos no comprenden totalmente. Baste decir que dos de las pequeñas partículas que componen los átomos - protones y electrones - son los portadores de carga eléctrica. Hay dos tipos de carga: positivo y negativo. Los protones tienen carga positiva, los electrones tienen carga negativa.

• Corriente electrica se refiere al flujo de la carga eléctrica transportada por electrones, ya que saltar de átomo a átomo. La corriente eléctrica es un concepto muy familiar: Cuando se enciende el interruptor de la luz, la corriente eléctrica fluye desde el conmutador a través del cable de la luz, y la habitación se ilumina instantáneamente.

  La corriente eléctrica fluye más fácilmente en algunos tipos de átomos que en otros. Los átomos que permiten fácilmente el flujo de corriente se denominan conductores, mientras que los átomos que no permiten el flujo de corriente fácilmente se denominan aisladores.

• Un circuito electrico es un bucle cerrado hecho de conductores y otros elementos eléctricos a través del cual puede fluir la corriente eléctrica. Por ejemplo, un circuito eléctrico muy simple se compone de tres elementos: una batería, una lámpara y un cable eléctrico que conecta los dos.

  

  Circuitos pueden conseguir mucho más complejo, formado por decenas, cientos o incluso miles o millones de componentes separados, todos conectados con conductores de manera precisamente orquestados de manera que cada componente puede hacer su granito de arena para contribuir al objetivo general del circuito. Pero todos los circuitos deben obedecer el principio básico de un bucle cerrado.

  Todos los circuitos deben crear un bucle cerrado que proporciona una ruta completa de la fuente de tensión (en este caso, la batería) a través de los diversos componentes que componen el circuito (en este caso, la lámpara) y de nuevo a la fuente (de nuevo, la batería).