Principios Básicos de Circuitos Eléctricos y Electrónicos

1. Electricidad

La electricidad es una forma de energía que se manifiesta por el movimiento de los electrones en un material conductor.

Materiales conductores

• Cobre
• Hierro
• Oro
• Aluminio
• Plata

2. Estructura del átomo

Un átomo está formado por:

• Electrones: carga negativa (e⁻)
• Protones: carga positiva (p⁺)
• Neutrones: sin carga (n⁰)

Idea importante: Los electrones son los responsables de los fenómenos eléctricos porque pueden moverse con más facilidad.

3. Sentido de la corriente

Por convenio, el sentido de la corriente eléctrica va en sentido contrario al movimiento de los electrones.

4. Magnitudes eléctricas fundamentales

Intensidad de corriente

Es la cantidad de electrones que pasa por un conductor en una unidad de tiempo.

• Se representa: I
• Se mide en: amperios (A)

Resistencia

Es la oposición que presenta un material al paso de la corriente.

• Se representa: R
• Se mide en: ohmios (Ω)

Tensión o voltaje

Es la fuerza o diferencia de potencial que impulsa la corriente.

• Se representa: V
• Se mide en: voltios (V)

5. Tipos de corriente

• Corriente continua (DC): La intensidad no cambia con el tiempo.
• Corriente alterna (AC): La intensidad varía con el tiempo.

Magnitudes y símbolos básicos

Dibujos esquemáticos más usados

• Resistencia: ──////──
• Pila / batería: ──| |──
• Bombilla: ──(X)──
• Amperímetro: ──(A)──
• Voltímetro: ──(V)──
• Ohmímetro: ──(Ω)──
• Condensador: ──| |──
• Diodo: ──|>|──
• LED: ──|>|── ↗↗
• Transistor: Se representa con un símbolo de transistor; en apuntes suele aparecer en un círculo con tres terminales.
• Circuito integrado / chip: Se representa como un rectángulo con varias patillas.

6. Ley de Ohm

Relaciona las tres magnitudes fundamentales: V = I · R

También puede despejarse como:

• I = V / R
• R = V / I

Triángulo de Ohm

    V
   ───
  I / R

7. Asociación de resistencias

Resistencias en serie

Van una a continuación de la otra. Fórmula: RT = R1 + R2 + R3 + …

Idea importante: En serie, las resistencias se suman.

Resistencias en paralelo

Sus extremos de entrada y salida están conectados entre sí. Fórmula para dos resistencias: RP = (R1 · R2) / (R1 + R2)

Idea importante: En paralelo, la resistencia total siempre es menor que cualquiera de las resistencias individuales.

8. Electrónica: componentes básicos

• Resistencia: Se opone al paso de la corriente. Unidad: Ω. Símbolo: zigzag.
• Condensador: Dispositivo que almacena energía. Unidad: faradios (F). Símbolo: dos placas paralelas.
• Diodo: Permite el paso de corriente en un solo sentido. Uso típico: rectificar corriente alterna (AC) a continua (DC).
• LED: Es un diodo que emite luz cuando circula corriente por él.
• Transistor: Componente semiconductor que puede amplificar corriente o actuar como interruptor.
• Circuito integrado (chip): Conjunto de componentes electrónicos integrados en una pastilla de silicio (ej. microprocesadores, ordenadores, lavavajillas).

9. Código de colores en resistencias

Cada resistencia suele tener entre 4 y 6 bandas de colores para indicar su valor, multiplicador y tolerancia.

• Las primeras bandas forman la cifra.
• Otra banda es el multiplicador.
• La última suele ser la tolerancia.

10. Aparatos de medición

• Voltímetro: Mide el voltaje (V).
• Amperímetro: Mide la intensidad de corriente (A).
• Ohmímetro: Mide la resistencia (Ω).
• Polímetro o multímetro: Mide varias magnitudes (voltaje, corriente, resistencia, frecuencia, capacidad, temperatura y diodos).
• Osciloscopio: Permite visualizar gráficamente variables eléctricas/electrónicas.