Introducción a la Electrónica: Dispositivos y Principios Básicos

Fundamentos de Electrónica: Conceptos y Componentes Clave

¿Qué es la Electrónica?

La electrónica es la ciencia que estudia los fenómenos producidos por el movimiento de electrones a través de gases, sólidos o líquidos, así como las aplicaciones tecnológicas que derivan de ellos y los dispositivos que controlan dicho movimiento.

Clasificación de Dispositivos Electrónicos

Los dispositivos electrónicos se pueden clasificar según su función principal:

• Dispositivos de Entrada: Permiten introducir señales o datos al circuito. Ejemplos: resistencias variables, interruptores.
• Dispositivos de Salida: Convierten las señales eléctricas en otras formas de energía (luz, sonido, movimiento). Ejemplos: LED, altavoz, motor.
• Dispositivos de Proceso: Modifican o controlan las señales eléctricas dentro del circuito. Ejemplos: condensador, transistor, temporizador.

Componentes Electrónicos Esenciales

Potenciómetros

Los potenciómetros son resistencias variables que se pueden ajustar manualmente. Disponen de un cursor que, al deslizarse, proporciona distintos valores resistivos. Se utilizan comúnmente para provocar caídas de tensión controladas en circuitos eléctricos.

Resistencias Variables (LDR)

Las resistencias variables, como las células fotorresistivas (LDR - Light Dependent Resistor), son componentes cuya resistencia eléctrica depende del flujo luminoso. El valor de la resistencia entre los terminales de una LDR aumenta al disminuir el nivel de iluminación y decrece en caso contrario.

Relés

Un relé es un interruptor controlado por un circuito eléctrico. A su vez, acciona uno o más contactos que abren o cierran otros circuitos eléctricos, permitiendo así separar y controlar diferentes secciones de un sistema eléctrico.

Condensadores

Los condensadores son dispositivos diseñados para almacenar carga eléctrica y liberarla posteriormente. Están compuestos por dos placas metálicas separadas por un material aislante, denominado dieléctrico. Cada placa se conecta a un terminal del circuito.

Para comprender su funcionamiento, es fundamental definir la capacidad (C), que es la relación entre la carga eléctrica (Q) que almacena y el voltaje (V) aplicado: C = Q/V. Su unidad de medida es el Faradio (F).

El tiempo que tarda un condensador en cargarse se denomina tiempo de carga, y el tiempo que tarda en descargarse, tiempo de descarga.

Diodos

Un diodo es un componente fabricado a partir de material semiconductor. Materiales como el germanio y el silicio son semiconductores que, en condiciones normales, se comportan como aislantes. Sin embargo, si se aplica un voltaje adecuado en sus extremos, comienzan a conducir electricidad.

Para mejorar su funcionamiento, los semiconductores se someten a un proceso de dopaje, que consiste en introducir átomos de otras sustancias. El terminal conectado a la zona P del diodo se denomina Ánodo, y el conectado a la zona N se denomina Cátodo.

Diodo LED (Light Emitting Diode)

El diodo LED se comporta de manera similar a los diodos convencionales. Cuando es polarizado correctamente, se convierte en conductor y emite luz al conducir corriente. El voltaje típico para que un LED se vuelva conductor es de aproximadamente 2 voltios, con una intensidad de 20 mA. Se utilizan ampliamente en aplicaciones como televisores, ordenadores y sistemas de iluminación.

Transistores

El transistor es, posiblemente, el componente electrónico más importante y utilizado en la actualidad. Permite manejar grandes intensidades de corriente y dispone de tres conexiones principales: emisor, colector y base.

Tiene dos zonas de funcionamiento clave:

• Zona de Corte: En esta zona, el transistor se comporta como un interruptor abierto, impidiendo el paso de corriente.
• Zona Activa/Saturación: Permite el paso de una pequeña cantidad de corriente a la base, comportándose como un interruptor cerrado. La intensidad de corriente puede ser tan grande que se produce saturación, y el transistor sigue actuando como un interruptor cerrado, permitiendo el flujo máximo de corriente.