Fundamentos Esenciales de Electricidad y Componentes Electrónicos

Conceptos Fundamentales de Electricidad

Corriente Eléctrica

• Corriente Continua (CC): Los electrones siempre circulan en el mismo sentido y con idéntica intensidad.
• Corriente Alterna (CA): Los electrones cambian de sentido 50 veces por segundo y no circulan siempre con igual intensidad. La corriente es alterna porque adquiere valores positivos y negativos, y es senoidal debido a la forma de su señal.

Componentes y Dispositivos Eléctricos

• Transformador: Tiene la función de aumentar o reducir la tensión, lo que permite transportar la energía eléctrica a tensiones muy altas. Su relación se expresa como V1/V2 = n1/n2.
• Polímetro (Multímetro): Es un aparato que sirve para medir magnitudes eléctricas.

  Tipos de Medida con Polímetro:

  • Medida de Tensión (Voltaje): Se conecta en paralelo.
  • Medida de Intensidad (Corriente): Se conecta en serie.
  • Medida de Resistencia: Se coloca la sonda roja en el conector de ohmios (Ω) o VΩmA y la negra en COM.
  • Medida de Potencia y Energía: La potencia se calcula mediante la fórmula P=V·I (Voltaje por Intensidad). La energía (E) se calcula como E=P·T (Potencia por Tiempo), a partir del voltaje en los extremos y la intensidad que atraviesa el circuito.
• Relé: Es un elemento electromagnético. Al hacer circular una corriente eléctrica por su bobina, esta se comporta como un electroimán y atrae una pieza móvil metálica que cierra dos contactos. Si no se aplica ninguna señal eléctrica a la bobina, el contacto central permanece en reposo.
• Sensores de Resistencia Variable:
  • NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo): La resistencia disminuye al aumentar la temperatura.
  • PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo): La resistencia aumenta al subir la temperatura.
  • LDR (Light Dependent Resistor): La resistencia varía con la cantidad de luz que recibe. Al aumentar la luz, disminuye la resistencia.
• Condensador: Almacena carga eléctrica que después puede utilizar, por ejemplo, para encender una bombilla hasta que se descarga. La capacidad de un condensador se mide en faradios (F).
• Diodo: Componente electrónico fabricado con material semiconductor que solo permite el paso de la corriente eléctrica en un sentido.
  • LED (Diodo Emisor de Luz): Es un tipo de diodo que emite luz cuando pasa corriente por él.
• Transistor: Componente básico en los circuitos electrónicos, formado por semiconductores. Dispone de tres terminales (emisor, base y colector). Se utiliza como amplificador o como interruptor controlado por una pequeña corriente inyectada en la base.

Efectos de la Corriente Eléctrica

• Calor (Efecto Joule): El movimiento de los electrones es lento y desordenado, lo que provoca continuos choques y un aumento de la temperatura del propio cable.
• Luz: Se produce por el calentamiento de un hilo conductor (como en una lámpara incandescente) o por la excitación de un gas sometido a descargas eléctricas (como en un tubo fluorescente).
• Efectos Electromagnéticos: Al colocar una brújula en el centro de un bucle de cable conectado a un generador, la aguja de la brújula detecta el paso de la corriente y se orienta con respecto al circuito, demostrando la creación de un campo magnético.

Generación y Transformación de Energía Eléctrica

• Generadores Electromagnéticos: Transforman la energía mecánica en electricidad. Pueden ser de dos tipos, dependiendo del tipo de corriente que generen:
  • Dinamo (Corriente Continua): Consiste en un imán en cuyo interior está situada una bobina que termina en dos semianillos conductores separados (el colector), sobre los cuales están apoyadas las escobillas de donde salen los cables. Cuando el rotor empieza a girar, se genera una corriente eléctrica en la bobina.
  • Alternador (Corriente Alterna): Idéntico a la dinamo, la única diferencia está en el colector, que está formado por una pareja de anillos metálicos en los cuales se apoya una de las escobillas.
• Motor Eléctrico: Transforma la energía eléctrica en movimiento mecánico.

Anexo: Código de Colores para Resistencias (Valores Numéricos)

Estos colores representan los valores numéricos en el código de colores estándar para resistencias:

• Negro: 0
• Marrón: 1
• Rojo: 2
• Naranja: 3
• Amarillo: 4
• Verde: 5
• Azul: 6
• Morado: 7
• Gris: 8
• Blanco: 9