Conceptos Esenciales de Electricidad: Voltaje, Resistencia y Componentes Electrónicos Clave
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Fundamentos de la Electricidad y Componentes Electrónicos
Conceptos Eléctricos Fundamentales
Voltaje (V)
El Voltaje (V) equivale a 1 Julio por Culombio (J/C). Es decir, un generador de 230 voltios, por ejemplo, es capaz de proporcionar una energía de 230 Julios a cada Culombio de carga.
Intensidad de Corriente (I)
La Intensidad de una corriente eléctrica se define como la cantidad de cargas eléctricas que pasan por una sección del conductor en un tiempo determinado. Esta magnitud se representa con la letra I y se mide en Amperios (A).
Resistencia Eléctrica (R)
En cualquier conductor, las cargas encuentran una oposición o resistencia a su movimiento. Esta resistencia depende de la longitud del conductor, de su sección y del material con el que está hecho.
La resistencia eléctrica de un conductor se representa con la letra R y se mide en Ohmios (Ω).
Relación Voltaje e Intensidad (Proporcionalidad)
El voltaje y la intensidad de una corriente eléctrica son magnitudes directamente proporcionales. Es decir, en un circuito eléctrico, si doblamos el voltaje, la intensidad se duplica; si el voltaje es el triple, la intensidad también lo será, etc. (Principio fundamental de la Ley de Ohm).
Componentes Electrónicos Pasivos Especiales
LDR (Fotorresistencias o Fotorresistores)
Los LDR (Light Dependent Resistor, fotorresistencias o fotorresistores) son resistores cuya resistencia disminuye al aumentar la intensidad de la luz que incide sobre ellos.
La intensidad de corriente que circula por un fotorresistor es muy pequeña, por lo que debemos utilizar transistores si queremos amplificar su efecto.
Termistores
Los Termistores son componentes electrónicos cuya resistencia varía con la temperatura. Hay dos tipos principales:
- Termistores NTC (Negative Temperature Coefficient): En los que la resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura.
- Termistores PTC (Positive Temperature Coefficient): En los que la resistencia aumenta a medida que aumenta la temperatura.
Condensador
Es un componente electrónico formado por dos placas metálicas paralelas, denominadas armaduras, separadas entre sí por aire o por cualquier otro material aislante, llamado dieléctrico.
La capacidad de un condensador se mide en Faradios (F) y nos indica la cantidad de carga eléctrica que es capaz de almacenar el condensador cuando está conectado a una cierta tensión.
Diodos y Semiconductores
Diodo
El Diodo es un componente electrónico que permite el paso de la corriente en un sentido y lo impide en el contrario. Está provisto de dos terminales:
- El Ánodo (+).
- El Cátodo (-).
Por lo general, conduce la corriente en el sentido Ánodo-Cátodo.
Tipos de Polarización del Diodo
- Polarización directa: Se produce cuando el polo positivo del generador eléctrico se une al ánodo del diodo, y el polo negativo se une al cátodo. El diodo se comporta como un conductor y deja pasar la corriente.
- Polarización inversa: Se produce cuando el polo positivo del generador eléctrico se une al cátodo del diodo, y el polo negativo, al ánodo. El diodo no permite pasar la corriente.
Diodo LED (Light Emitting Diode)
El Diodo LED es un tipo especial de diodo que convierte en luz toda la energía eléctrica que le llega, sin calentarse, a diferencia de lo que sucede con las bombillas incandescentes.
Características y Aplicaciones del LED
- Funcionan con corrientes comprendidas entre los 10 y 20 mA.
- Para evitar que se funda, suelen conectarse en serie a una resistencia limitadora.
- Como todos los diodos, están polarizados, y solo iluminan cuando están conectados correctamente.
- Las aplicaciones de los diodos LED están destinadas al alumbrado de calculadoras, teléfonos y otros dispositivos similares.
Circuitos Eléctricos: Conexiones y Fórmulas Básicas
Conexión en Serie
En un circuito en serie, la resistencia total (RT) es la suma de las resistencias individuales. La intensidad (I) es la misma en todos los puntos del circuito, y el voltaje total (VT) es la suma de los voltajes parciales.
(Referencia al texto original: R suma I ohm igual V ohm)
Conexión en Paralelo
En un circuito en paralelo, la inversa de la resistencia total (1/RT) es la suma de las inversas de las resistencias individuales. El voltaje (V) es el mismo en todos los puntos, y la intensidad total (IT) es la suma de las intensidades parciales.
(Referencia al texto original: R formula arriba x abajo suma o 1/rt V igual ohm I ohm)
Conexión Mixta
Los circuitos mixtos combinan elementos conectados tanto en serie como en paralelo, requiriendo la aplicación secuencial de ambas reglas para determinar la resistencia total y la intensidad total.
(Referencia al texto original: 1 R 2 IT)