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DEDICATORIA.
A nuestros amigos de clase, con quienes
compartimos las largas horas de estudio...
ii
AGRADECIMIENTO
A nuestro docente, por los conocimientos y tiempo
valioso brindado...
iii
PRESENTACIÓN
Señor Profesor
Mg. Ing. José Roldán López
Curso de Física Eléctrica
De nuestra consideración:
Es grato para los suscritos someter a vuestra evaluación el
tema encargado en clase sobre la “HISTORIA DE LA ELECTRÓNICA”, el cual lo
hemos encontrado apasionante y aleccionador, por cuanto nos ha permitido conocer
como ha evolucionado la ciencia de la electrónica; y como ha influido sobre nuestra
vida en la actualidad y como lo hará a futuro.
Realmente la importancia y trascendencia de esta
especialidad es vital para el desarrollo de la sociedad y su éxito como tal. El hecho de
que más del 40 % de las actividades y productos en la actualidad se hallen vinculados
o dependan directamente de la electrónica nos habla ya de su tremenda importancia.
Como tal hemos tomado este tema tan apasionante.
Agradecidos desde ya por su atención a la presente así
como su dedicación a nuestra formación, quedamos de usted;
LOS ALUMNOS
iv
ÍNDICE
Dedicatoria......................................................................................................................ii
Agradecimiento...............................................................................................................iii
Presentación...................................................................................................................iv
Índice ..............................................................................................................................v
Introducción....................................................................................................................vi
HISTORIA DE LA ELECTRÓNICA
1. Aspectos generales....................................................................................................7
2. Los Precursores..........................................................................................................9
3. Los orígenes: Fleming y el Efecto Edison...................................................................10
4. Los Cien Padres.........................................................................................................13
5. El Triodo y la Radio.....................................................................................................14
6. Las Imágenes y la Electrónica....................................................................................16
7. El Caso del Radar.......................................................................................................17
8. Las Computadoras......................................................................................................19
9. Impacto de la electrónica en las actividades contemporáneas...................................20
10. Desarrollo de la electrónica en el mundo..................................................................20
11. Ventajas y Desventajas del uso de la electrónica.....................................................23
12. La electrónica en la vida cotidiana............................................................................23
13. El futuro de la mano con la electrónica.....................................................................25
Conclusiones..................................................................................................................33
Referencias Bibliográficas..............................................................................................34
a) Bibliografía..................................................................................................................34
b) Páginas Web..............................................................................................................34
v
INTRODUCCIÓN
Gracias a la electrónica se llevaron a cabo los descubrimientos científicos que tuvieron
inmediata aplicación práctica y viceversa, las aplicaciones prácticas fomentaron la
investigación científica para resolver diferentes problemas, lo cual a su vez abrió
nuevos horizontes científicos. Se reseña la curiosidad científica que ha tenido el
hombre desde tiempos inmemoriales por las propiedades de la electricidad
El conocimiento científico de la electricidad dio lugar, inmediatamente, a aplicaciones
tecnológicas importantes. Éstas incluyen al telégrafo, con el que el hombre pudo
comunicarse por medios eléctricos, y a las máquinas eléctricas, o sea, motores
eléctricos y generadores de electricidad. De esta forma, el hombre tuvo a su
disposición fuentes de corriente eléctrica de gran intensidad, hecho que cambió
drásticamente la vida, dando lugar a una revolución en la forma de vida de la
humanidad, cuyas consecuencias fueron la iluminación eléctrica y el teléfono, entre
otras.
vi
HISTORIA DE LA ELECTRÓNICA
1. Aspectos generales
Difícilmente se encontrará alguien más o menos conectado con la vida diaria que
no haya oído mencionar la Electrónica, pero muy pocos saben en qué consiste.
Explicar que "es la rama de la ingeniería eléctrica que trata de los aparatos que
operan mediante el flujo de haces de electrones en el vacío o en un gas a baja
presión" no aclara mucho la importancia extraordinaria de esta rama joven de la
ciencia. Sin embargo, a cada instante se están palpando sus frutos. Los tubos de
neón, las puertas que abren con "ojo eléctrico", el telégrafo, el teletipo de las
agencias periodísticas, las telefotos, la radio a transistores, el radar, la televisión, la
telefonía celular, y las computadoras son algunos de los múltiples aparatos o
dispositivos que se deben a ella. Su reinado comenzó a construirse con el
descubrimiento del tubo de vacío por Thomas Alva Edison. La electrónica es el
imperio del tubo. El período de mayor desarrollo va desde 1928 hasta la fecha,
cuando continúan perfeccionándose diversos ingenios y prodigios, entre los cuales
debe mencionarse la televisión en colores, que salva muchos obstáculos iniciales.
Apenas inventado el telégrafo en el primer decenio del siglo XIX, se pensó en
transmitir por alambres no solo sonidos, sino también imágenes. El propósito no
era fácil de lograr. Una palabra se compone de sílabas y la sílaba de letras, de
manera que la descomposición necesaria para transmitir una después de la otra
las partes constitutivas de un mensaje oral no presenta dificultades. El cerebro
"suma" los sonidos que recibe y obtiene el pensamiento completo. Parecía
imposible hacer lo mismo para transmitir un mensaje visual. Los primeros
investigadores pensaron, no obstante, que ello podía hacerse descomponiendo la
imagen y enviándola por partes a un receptor, donde debía ser reconstruida para
7
que el ojo humano la viera completa. Los fragmentos debían llegar a la pantalla
receptora con suficiente rapidez para que el espectador tuviera la sensación de ver
la imagen de una sola vez, debido a que en la retina la imagen no se borra
inmediatamente después de captada, sino que permanece un breve lapso. Esta
"permanencia retiniana", que en el fondo es un defecto en la visión humana, es la
que ha hecho posible la televisión. Los mismos principios que trataron de aplicar
los investigadores del siglo pasado son los que ahora se aplican, aunque muy
perfeccionados y afinados. En el moderno receptor de TV nos parece ver la
pantalla iluminada globalmente por la imagen, pero eso no ocurre en realidad.
Nunca hay iluminación más de un punto, con un pequeñísimo fragmento de la
imagen transmitida, y luego otro punto, y otro y otro hasta infinito, en una
vertiginosa sucesión, dando al espectador la sensación de que está viendo
imágenes completas.
La electrónica es el campo de la ingeniería y de la física aplicada, relativo al diseño
y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo
funcionamiento depende del flujo de electrones para la generación, transmisión,
recepción, almacenamiento de información, entre otros. Esta información puede
consistir en voz o música como en un receptor de radio, en una imagen en una
pantalla de televisión, o en números u otros datos en un ordenador o computadora.
Los circuitos electrónicos ofrecen diferentes funciones para procesar esta
información, incluyendo la amplificación de señales débiles hasta un nivel que se
pueda utilizar; el generar ondas de radio; la extracción de información, como por
ejemplo la recuperación de la señal de sonido de una onda de radio
(demodulación); el control, como en el caso de introducir una señal de sonido a
8
ondas de radio (modulación), y operaciones lógicas, como los procesos
electrónicos que tienen lugar en las computadoras.
2. Los Precursores
El primer aparato capaz de transmitir imágenes a una distancia apreciable fue
ideado por el abate Giovanni Caselli, de Siena, en 1855. Lo denominó "
pantelégrafo", y fue perfeccionado en Francia, estableciéndose diez años más
tarde la línea París – Lyon. El sistema era simple y muy ingenioso. Quien deseaba
enviar un mensaje escribía con una pluma untada con tinta aislante, sobre una
delgada lámina de metal; ésta era colocada en el aparato transmisor y "explorada"
por una punta de platino que la recorría de arriba abajo y de derecha a izquierda.
Cuando la punta tocaba con lo escrito, se interrumpía el contacto eléctrico entre la
punta y la superficie metálica, debido a la condición aislante de la tinta. Por medio
de un circuito eléctrico esta interrupción era transformada en una corriente
eléctrica que se transmitía a lo largo de la línea hasta el aparato receptor, que
estaba construido por una hoja impregnada de cianuro de potasio. Sobre esta se
desplazaba una punta de diamante con movimiento exactamente sincrónicos con
aquellos de la punta exploradora del aparato transmisor. Una y otra se
encontraban siempre en la misma posición respecto a la lámina metálica o a la
hoja de papel, ambas de igual formato. Si una se movía en París la otra se movía
exactamente igual en Lyon. La corriente eléctrica opera una reacción química
sobre el cianuro de potasio, que es incoloro, transformándolo en color azul. De
esta manera, mientras la punta receptora recibía corriente eléctrica, tornaba azul la
superficie del papel que estaba tocando; cuando la corriente eléctrica se
interrumpía, la superficie del papel tocada por la punta, quedaba blanca. La
escritura se reproducía en blanco mediante este procedimiento en la hoja
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receptora, cada vez que la punta de la oficina transmisora entraba en contacto con
la tinta aislante en que estaba escrito el mensaje.
3. Los orígenes: Fleming y el Efecto Edison
Si hablásemos de las Matemáticas seguro que alguien sería capaz de argumentar
que los primeros conceptos matemáticos surgieron ya en la Prehistoria. Tal vez
para repartir las piezas de caza, ¡quién sabe! Pero si hablamos de la Electrónica
no hay que remotarse tan lejos.
La RAE (Real Academia Española) define la Electrónica como el "Estudio y
aplicación del comportamiento de los electrones en diversos medios, como el
vacío, los gases y los semiconductores, sometidos a la acción de campos
eléctricos y magnéticos".
Tomas Alva Edison
Es evidente que el elemento básico de la electrónica es el electrón y por tanto, el
nacimiento de la misma irá indisolublemente unido al nacimiento de la propia
partícula. Es bastante razonable suponer, por otra parte, que el electrón tenga
existencia desde el principio de los tiempos; sin embargo, el hombre no lo
descubrirá hasta 1897 en que el físico británico J. J. Thomson demostró
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experimentalmente la existencia de una partícula de carga eléctrica negativa de
naturaleza subatómica. Asimismo demostró que la mínima carga que se podría
lograr en la naturaleza, ya fuera positiva o negativa, era de la misma magnitud que
la que acababa de encontrar. Dicha carga es el electrón.
No obstante, considerar que el descubrimiento del electrón es igual al nacimiento
de la Electrónica sería como considerar que el descubrimiento de las piedras inicia
la historia de la Arquitectura.
La Electrónica, tal como lo recoge la RAE, se refiere no al estudio del electrón en
sí sino al estudio del comportamiento de dicha partícula en el seno de campos
electromagnéticos y otros medios. En este sentido, la Electrónica nace unos años
más tarde del descubrimiento de Thomson, concretamente en 1903, de la mano
del físico inglés John Ambrose Fleming, quien fue el primero en encontrar una
aplicación práctica al Efecto Edison, patentado por el inventor estadounidense en
1883.
El Efecto Edison, técnicamente efecto termoiónico, fue observado con anterioridad
a la patente del americano. El mérito del inventor fue conseguir reproducirlo a
voluntad mediante la invención de un dispositivo para tal efecto.
En realidad, el llamado efecto termoiónico fue introducido por Edison en sus
experimentos de mejora de la lámpara de incandescencia para atraer las partículas
que se desprendían del filamento incandescente oscureciendo el cristal de la
lámpara. Así, en su búsqueda, el americano fue el primero que inventó un
dispositivo en el cual entre una placa metálica caliente (cátodo) y otra fría (ánodo)
se hace fluir una corriente eléctrica. Sin embargo, Edison aparcó su invento al no
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encontrarle utilidad alguna. Dicha utilidad la encontraría J. A. Fleming en su
búsqueda de mejorar el detector de ondas electromagnéticas de Marconi.
John Ambrose Fleming
Nacido en Lancaster (Inglaterra) en 1849, John Ambrose Fleming pronto demostró
su pasión por el electromagnetismo y un genio inusual para la ciencia al impartir su
primera conferencia sobre esta materia a los 13 años. En 1877 comenzó a trabajar
en Cambridge a las órdenes de J. C. Maxwell y sólo dos años después recibió el
título de doctor. En los años siguientes desempeñaría el trabajo de ingeniero
consultor para la Edison Light Company of London y la Marconi Wireless
Telegraph Company. Además de numerosos trabajos como consejero de otras
muchas compañías.
De su trabajo para la Edison Light Company of London, Fleming obtuvo la
respuesta a su búsqueda. Se trataba del experimento de Edison. Lo que el estudio
de Fleming concluye es que si el ánodo se conecta a la borna positiva de la
batería, entonces la carga se mueve del cátodo al ánodo. Del mismo modo, si
conecta el ánodo a la borna negativa de la batería, no circula ninguna corriente.
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Así, para el caso de una corriente alterna, podemos observar que el resultado de
aplicar esta válvula es el siguiente:
Fenómeno de la Rectificación
Al fenómeno descrito se le llama rectificación y la válvula sobre la que se observó
el fenómeno, diodo.
4. Los Cien Padres
Desde entonces distintos inventores aportaron, independientemente, luces de su
genio para ir salvando los obstáculos que se oponían al salto desde la transmisión
de escrituras o imágenes inmóviles a la transmisión de figuras en movimiento, en
el momento mismo desde que esas figuras andaban, corrían, bailaban o reían. La
televisión, como se ha dicho, tiene un ciento de padres. Muchos cooperaron en
ella, como Alejandro Bain (transmisión de dibujos), Arturo Korn (perfeccionó el
sistema de Bain con la incorporación de la cédula fotoeléctrica) y Pablo Nipkow
(creó el disco que tiene su nombre para la descomposición de la imagen en puntos
y facilidad en la "exploración"). Comúnmente se atribuye, sin embargo, la calidad
de "inventor" de la TV a Juan Logie Baird, hijo de un clérigo escocés que por mala
salud no había podido concluir la carrera de ingeniero, que empezó antes de la
Primera Guerra Mundial. Desesperado, tentó suerte en toda clases de negocios,
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desde fabricar mermelada en Trinidad a vender jabones de fabricación francesa en
Londres. Nada le resultó. En 1922, convaleciente de paludismo, tomó una extraña
decisión: inventar la televisión, acerca de la cual tantos habían hecho tantos
aportes.
Baird trabajó con un tesón que no se ve con mucha frecuencia, fabricó aparatos
con ruedas de bicicletas y cajas de cartón, hasta que logró transmitir la imagen de
un muñeco colocado frente a su cámara. En 1925 pudo transmitir desde una pieza
a otra el rostro de un empleado de la tienda que estaba en la planta baja del cuarto
que le servía como laboratorio. Ese anónimo empleado tuvo el honor de ser la
primera persona televisada en la historia del mundo.
5. El Triodo y la Radio
Suele decirse que el invento más importante del desarrollo de la electrónica fue la
invención del Triodo, de Lee De Forest. Probablemente es muy atrevido afirmar tal
aserto desde el momento en que frente a la Electrónica Analógica existe la
Electrónica Digital. Pero sin entrar en si el Triodo merece o no el primer puesto
entre los inventos de la electrónica lo cierto es que en su aparición cambió el
mundo y dio un impulso decisivo al mundo de la electrónica.
Lee de Forest
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Lee de Forest (1873 - 1961), quien se proclamó en su autobiografía como "El
Padre de la Radio" (proclamación que aún hoy sigue sin contar con unanimidad),
era uno de los muchos inventores que en aquellos años trabajaba sobre el diodo
de Fleming buscando posibles aplicaciones. Era un desastroso hombre de
negocios pero un genio inventor de primer orden que ya con anterioridad a su gran
invento había realizado varias patentes de importantísimo valor comercial.
Fue en 1907. Pongámonos en situación. En 1903, Marconi había realizado la
primera transmición radioeléctrica transatlántica. Aunque, se trataba tan sólo de
una letra en morse.
El invento de De Forest modificó el diodo de Fleming del siguiente modo:
Introduciendo un tercer electrodo (rejilla) entre el ánodo y el cátado. Consiguiendo
de este modo amplificar pequeñas señales de corriente alterna.
Posteriormente, De Forest descubriría que al introducir en la rejilla de su válvula
triodo parte del voltaje que salía del ánodo de la propia válvula, se creaba una
regeneración o reforzamiento de dicho voltaje cuando éste circulaba de nuevo
entre el cátodo y el ánodo. Asimismo, que al conectar el ánodo de la válvula a una
antena, se obtenía una señal más potente y efectiva que la que podía producir
cualquier otro dispositivo inalámbrico utilizado hasta el momento. Tras algunas
modificaciones, gracias al triodo mejorado se pudo transmitir, recibir y amplificar
por primera vez señales de radio.
En 1912 De Forest había alcanzado un cierto control sobre el comportamiento del
tríodo. Fue entonces cuando De Forest hizo una demostración a la ATT, en
octubre de 1912. Ante la cual, los físicos de la empresa: Arnold, Jewett y Colpitts
se percataron de que era lo que andaban buscando. Dos años más tarde el equipo
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dirigido por Arnold obtuvo un triodo claramente mejorado que hizo posible que el
servicio telefónico abarcara de costa a costa todo Estados Unidos.
Sin embargo, a pesar de la autoproclamación de De Forest como "padre de la
radio", lo cierto es que sin la invención del oscilador de Armstrong ésta no hubiera
sido posible. Este circuito, todo hay que decirlo, se basaba sin embargo en un
triodo. Así fue, gracias a las aportaciones de Der Forest y Armstrong, como el 23
de febrero de 1920, en Inglaterra, se emitió el primer programa de radio.
6. Las Imágenes y la Electrónica
John Logie Baird usaba el sistema mecánico de exploración y reunión de
imágenes, empleando el disco de Nipkow y una cédula fotoeléctrica, es decir,
capaz de transformar la luz recibida en impulsos eléctricos. La transmisión la hacía
primero por telefonía con hilos y más tarde por radiotelefonía. Trató de interesar a
la BBC de Londres para que hiciera programas, pero esta estación se resistió
hasta que el parlamento la obligó en 1929, a lanzar transmisiones experimentales.
Entretanto, en Estados Unidos se había perfeccionado el sistema electrónico de
televisión, mediante los estudios de Farnsworth y su rival Zworykin. Ambos
contaban con los medios que pusieron a su disposición grandes laboratorios
norteamericanos. Llegó a idearse la imagen orthicon, que hace a la cámara de
televisión tan sensible que puede funcionar con la luz que da una vela.
El corazón del sistema televisivo consiste en que los resplandores luminosos que
devuelve la imagen al ser explorada punto por punto con un rayo luminoso actúan
sobre cédulas fotosensibles, en las cuales se genera un impulso eléctrico, que es
proporcional a la intensidad del reflejo luminoso que reciben. Se transmiten así –
mediante ondas eléctricas de distinta intensidad- los tonos blancos, negros grises
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de la imagen. En el aparato receptor, los impulsos eléctricos son nuevamente
transformados en luz, reproduciendo, punto a punto, la imagen. Los primeros
programas regulares de televisión fueron transmitidos el 2 de noviembre de 1936,
desde el Alexandra Palace de Londres.
El estallido de la Segunda Guerra Mundial interrumpió las transmisiones de
televisión, porque sus ondas podrían haber servido de guía a los aviones
enemigos. Se reanudaron en junio de 1946. John Logie Baird murió pocos días
después, a la edad de 58 años, cuando se había puesto a trabajar en la televisión
en colores. Alcanzó a dejar su "telecromo", que permitía transmitir imágenes en
colores. Desde entonces el sistema se ha perfeccionado.
7. El Caso del Radar
Robert Watson-Watt entró a la Fuerza Aérea británica con la idea de estudiar un
método para anticipar la "llegada" de una tempestad. Siendo ésta un fenómeno
eléctrico, cuyos sonidos como la crepitación podían ser escuchados en un receptor
inalámbrico, pensaba que podía haber un sistema para saber a qué distancia se
estaban produciendo los "ruidos de la tempestad" y determinar su dirección y fecha
de llegada al punto interesado. Como no tenía medios propios –era hijo de un
carpintero escocés-, se refugió bajos las alas de la Fuerza Aérea, y obtuvo
cooperación de la BBC de Londres. Pudo al fin establecer que los movimientos de
las tempestades podían ser determinados a 7.200 kilómetros de distancia.
Su éxito le abrió las puestas a la actividad de investigación. En 1935 lo habilitaron
para que explorara las posibilidades reales de una hipótesis que venían alentando
desde años antes. Watson-Watt decía que una onda de radio que choca con un
avión en vuelo es reflejada, y que este "eco" puede ser recibido en tierra,
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permitiendo determinar la distancia a que se encuentra el avión, su velocidad y
dirección.
El principio no era nuevo. ¡Aún en el campo de los inventos y descubrimientos hay
pocas cosas nuevas bajo el sol! Henry Hertz ya había demostrado en 1887 que las
ondas electromagnéticas son reflejadas de un modo parecido a como lo son los
rayos luminosos. En 1904, el ingeniero alemán Hülsmeyer había patentado un
aparato de "eco de radio". En 1922, Marconi anunció que había observado la
reflexión –o sea el "eco"- de las ondas de telegrafía sin hilos, hecho que le llevó a
sugerir un aparato que evitase a los barcos las colisiones en la niebla. Otros
investigadores previeron igualmente la posibilidad. Pero fue Watson-Watt quien
inventó el sistema completo para descubrir a distancia los aviones en pleno vuelo.
Su invento fue bautizado como Radar, lo que es una abreviación de "Radio
Detection and Ranging", frase inglesa que señala el descubrimiento y
determinación de la distancia a que se encuentra un aparato por medio de la radio.
En 1936 Watson-Watt había logrado localizar aviones en vuelo hasta 120
kilómetros de distancia. Tres años más tarde, o sea seis meses antes del estallido
de la Segunda Guerra Mundial, las Islas Británicas tenían un cinturón de
estaciones de radar capaz de avisar anticipadamente el vuelo de aviones
enemigos.
El radar fue un factor decisivo en la "Batalla de Inglaterra", por medio de la cual
Hitler quiso reducir a escombros las ciudades y centros industriales británicos,
lanzando oleadas de bombarderos. Gracias al radar, los cazas ingleses pudieron
interceptar a los atacantes antes de que llegaran a sus objetivos, impidiéndoles en
gran porcentaje descargar sus bombas sobre centro vitales. El invento del radar se
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mantuvo en secreto. Watson-Watt fue condecorado en 1942, pero su logro no fue
dado a conocer en aquel tiempo, sino al término del conflicto.
Desde aquella época el radar ha sido perfeccionado y puesto al servicio del
hombre en tiempos de paz. Barcos y aviones navegan a ciegas con el "bastón" del
radar, que les avisa la presencia, distancia y forma del obstáculo que se interpone
en su ruta. Las nubes, tempestad, niebla, iceberg y choques con otras naves han
dejado de ser obstáculos insalvables para la navegación.
8. Las Computadoras
Con los conceptos que dieron origen al ingenio conocido actualmente como
"computadora" o "cerebro electrónico", se considera que se inició una verdadera
transformación. En 1642 el francés Blas Pascal inventó la primera máquina de
sumar, Cincuenta y dos años más tarde el alemán Godofredo Leibnitz creó la
primera máquina de multiplicar. Durante el siglo XIX el progreso de la ciencia, la
técnica y los negocios entregó crecientes masas de datos que superaban las
posibilidades de manejo de los precarios medios existentes. En 1834 el inglés
Charles Babbage empezó la construcción de la primera computadora capaz de
"leer" datos perforados en código en tarjetas de cartulinas, pudiendo además
procesarlos e imprimir lo resultados. Babbage murió sin lograr la construcción de
su máquina. En 1890 el norteamericano Hermann Hollerith creó el equipo de
Tabulación y Estadística a base de tarjetas perforadas, para realizar un censo de
población. En 1940 otro norteamericano, Norbert Wiener, enunció la cibernética.
Esta "nueva ciencia, basada en la Teoría de los Mensajes, tiende a un lenguaje
común a todas las personas del saber humano: un "esperanto de las ciencias", que
permita una comunicación más directa entre los científicos de distintas
especialidades, para solucionar problemas comunes a ellos mediante máquinas
19
automáticas." En 1944 Howart Aite, de Estados Unidos, creó la primera
computadora electrónica: la "Mark I". Este primer "Amplificador Automático de
Inteligencia" puede "aprender" y procesar la información a increíbles velocidades.
En los últimos años los progresos han sido formidables y se han multiplicado hasta
lo asombroso las cifras de tareas que el hombre está encargando a las
computadoras.
9. Impacto de la electrónica en las actividades contemporáneas
Estudios recientes han mostrado que la electrónica genera y estimula en la
actualidad más del 40% de la producción mundial y del movimiento de las bolsas
de valores del mundo y contribuye con mas del 35% del incremento anual de la
demanda de empleos. Estas tendencias son crecientes en un ritmo vertiginoso.
Este echo significa que debemos prepararnos para afrontar un futuro en el que las
nuevas tecnologías avanzarán a una velocidad avasallante. Por ello en esta página
se aportan las bases suficientes para contribuir a la formación de las nuevas
generaciones en tecnología.
10. Desarrollo de la electrónica en el mundo.
En computación, el hardware configurable, la computadoras ópticas y la
computación molecular. En las computadoras ópticas haces de luz remplazan a
las conexiones metálicas (de cobre). Estas serán de mayor capacidad, más
rápidas, de menor consumo energético y ocuparan menos espacio.
En transporte terrestre, los trenes voladores MAGLEV (Magnetically Levitated
Vehicles), los automóviles eléctricos y electrónicos, y los automóviles inteligentes
serán las tecnologías responsables del desplazamiento rápido y seguro de las
personas. Los trenes voladores son vehículos que corren a velocidades cercanas a
20
los 500 Km/h. Electroimanes de gran potencia se usan para generar las fuerzas de
suspensión, conducción, tracción y frenado del tren. El tren japonés HSST con
suspensión magnética repulsiva, y el Transrapid alemán con suspensión
magnética atractiva, son dos prototipos MAGLEV que en la práctica han
demostrado que velocidades cercanas a los 500 Km/h son posibles.
En los automóviles eléctricos, los motores de combustión son remplazados por
motores eléctricos alimentados por baterías recargables. Estos automóviles
eléctricos son más eficientes (en términos de energía/distancia) y más limpios (no
emiten gases contaminantes) que los vehículos con motores de combustión. Estos
surgen como una respuesta necesaria a la contaminación ambiental y al
agotamiento de las reservas mundiales de petróleo.
En los automóviles electrónicos, las conexiones mecánicas son remplazadas por
cables eléctricos que conectan las diferentes partes del vehículo. Los automóviles
inteligentes son vehículos capaces de cooperar con el conductor (copiloto
automático) o capaces de asumir todas las funciones del conductor (piloto
automático). Estos vehículos vendrán equipados con sistemas de navegación
basado en satélites (sistemas GPS), con video-cámaras para "ver", con micrófonos
para "escuchar" y con parlantes para "hablar".
Junto con los automóviles inteligentes se tendrán también las pistas inteligentes
que se encargan de conducir vehículos sin la necesidad de un conductor. Las
pistas inteligentes se han planteado como una solución a las insoportables
congestiones de tránsito vehicular. El Sistema de Autopistas Automáticas de Alta
Velocidad (Automated Highway System) que se viene desarrollando en California,
EE. UU.
21
En el campo de las comunicaciones, las redes completamente ópticas se
impondrán como la tecnología más eficiente para transmisiones intensivas en data
(voz, fax, video) entre millones de terminales. En teoría una fibra óptica simple
puede transmitir a una velocidad de 100 veces superior a la velocidad de
transmisión en cables de cobre.
La tecnología láser ha evolucionado rápidamente desde su comienzo a mediados
de 1950. El Sistema de Láser Aerotransportado (ABL) y Sistema Láser Basado en
el Espacio (SBL) son precursores de una clase enteramente nueva de
armamento. El aprovechamiento del láser para la desviación de escombros en
orbita es algo está en investigación.
La desviación con láseres de asteroides, meteoritos, y cometas es probablemente
la misión espacial internacional más importante para nuestro planeta: la Tierra, en
el siglo que comienza. La Tierra ha recibido impactos varias veces en el pasado y
recibirá impactos semejantes en el futuro.
Las máquinas inteligentes, los materiales inteligentes y el software inteligente
serán una realidad considerando la gran rapidez que tendrán los futuros
microprocesadores. Las máquinas inteligentes serán capaces de aprender, inferir,
pensar, juzgar, memorizar, recordar y mejorar de manera muy similar a la del ser
humano.
Los materiales inteligentes son aquellos capaces de modificar su estructura
interna de manera que no se dañen ante el efecto de sobrecargas (como
terremotos).
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Se tienen las cámaras y video-cámaras digitales (no más revelado de fotos), las
cirugías laparascópicas computarizadas, los órganos artificiales, los robots que
harán actividades del hogar e industrias.
11. Ventajas y Desventajas del uso de la electrónica.
Ventajas Desventajas
La igualdad entre hombres y mujeres se daría,
igualdad de oportunidades, no habría trabajo que
solo se ajuste para un solo sexo.
Vida más fácil.
Mayor calidad y esperanza de vida.
Mayor eficacidad en industrias.
Mayor control de problemas y amenazas.
Se evitarían errores que se dan tanto en la medicina
como en otras áreas.
Los estudios de protección y preservación de la
naturaleza tendrán mejores herramientas para
protegerla.
Uso de esta tecnología en la agricultura favorece un
mayor control de plagas.
Facilidad en la extracción de recursos.
Búsqueda de fuentes de energía y aprovechamiento
al máximo de esta.
Si cae en manos irresponsables será una amenaza
para la humanidad.
Los jóvenes se van haciendo muy dependientes a
esta tecnología.
Decaería la innovación debido a la falta de
creatividad.
Una sola falla en la elaboración de equipos
provocaría serios daños.
Los equipos tienen que ser supervisados.
Solamente favorecería a personas con alto nivel
intelectual.
Los empleos se reducirían.
La especie tenderá a reducirse.
Podría haber contaminación con desechos
energéticos.
Lo anterior desencadenaría catástrofes virus u otros
problemas como sobrecalentamiento de la tierra.
12. La electrónica en la vida cotidiana
El vigoroso crecimiento y el éxito de la electrónica y la electrotécnica, basados en
la capacidad tecnológica, se vieron acelerados por la liberalización del comercio
mundial y por la fuerte inversión en planes de investigación y desarrollo. Las
innovaciones y nuevos productos del sector se han ido creando sus propios
mercados, mientras los artículos existentes eran perfeccionados añadiéndoles
electrónica.
23
En otras ramas también ha crecido el componente electrónico: una quinta parte del
valor de un coche y cerca de una cuarta parte del valor de un moderno crucero
corresponden a elementos electrónicos y electrotécnicos. También se ha
incrementado la participación de la electrónica y la electrotécnica en los procesos
de producción: en las últimas décadas la tradicional tecnología finlandesa de
automatización de la industria forestal se ha ido expandiendo a otros sectores.
El enfoque del ciclo vital está incorporado a la electrónica y la electrotécnica. Sus
fábricas no originan prácticamente emisiones, y la industria realiza una gran labor
para fomentar el reciclaje. Mediante elementos electrónicos se pueden regular los
procesos de producción de modo de economizar aun más materias primas y
energía. Ya en la fase de planeamiento del objeto y del proceso se pueden
considerar los impactos medioambientales de todo su ciclo vital. Incrementando
electrónica y electricidad se pueden hacer productos más respetuosos del medio
ambiente.
Los productos electrónicos y electrotécnicos acompañan casi cada momento de la
vida del hombre contemporáneo. Los equipos de telecomunicaciones, el principal
grupo, representan más de la mitad del valor de la producción del sector. Los
teléfonos móviles y las redes de telefonía son conocidos por todos, pero también
existen otras aplicaciones.
Hay soluciones que incrementan la seguridad, como los sistemas de control y
alarma de edificios, que regulan la circulación, la iluminación y la ventilación y
también ayudan a reducir notablemente los gastos de energía. En la medicina, por
ejemplo, mediante aplicaciones electrónicas se puede monitorear todo el día el
estado de un paciente en su casa.
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13. El futuro de la mano con la electrónica
La comunicación hace apenas 12 años fue revolucionada por la electrónica con los
medio informáticos y la comunicación por Internet. Esta innovación deja el
concepto entero de la distancia virtualmente obsoleto. Puentea la infraestructura
tradicional de la compañía del teléfono y entrega servicio telefónico sobre una
conexión de banda ancha del Internet a un teléfono regular. Similar a la célula
telefona, se compra este servicio basó en un número fijo e ilimitado de minutos.
Sin embargo, las divisiones geográficas son hechas generalmente por el país o el
continente, más bien que por áreas o códigos de área que llaman locales. Por
ejemplo, un contrato típico de VoIP en los E.E.U.U. estipularía llamar ilimitado a
Norteamérica y 300 minutos mensuales para las llamadas a por todas partes.
Desemejante de servicio telefónico de la célula, te no cargan para las llamadas
entrantes. Con el servicio de VoIP, los códigos de área no son mucha de una
edición, aunque todavía debes tener uno.
Una de las ventajas principales de VoIP es que es menos costoso que servicio
telefónico tradicional. Puesto que puentea la mayor parte de la infraestructura de
sociedades del teléfono, también puentea muchos de los impuestos asociados a
ella. Hasta ahora, el congreso ha mantenido un acercamiento de las manos-
apagado cuando viene a gravar los servicios de VoIP. La mayor parte de las
compañías principales del teléfono son VoIP ahora de ofrecimiento o plan al
comienzo por mid-2005. Sin embargo, hay algunas compañías más pequeñas que
lo están ofreciendo en un costo mucho más bajo. Vonage (www.vonage.com) es
una compañía pequeña que era uno de los pioneros de VoIP. La mazarota
(www.lingo.com) y Packet8 (www.packet8.com) son dos otras compañías
pequeñas que ofrecen VoIP en un precio rebajado.
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Otra tal tecnología es línea de energía excesiva de banda ancha, o BPL. Ya en el
uso amplio en muchos otros países y que es probado actualmente en los E.E.U.U.,
el BPL es la entrega de las líneas de energía tradicionales del Internet del
excedente de banda ancha del servicio. Una computadora está conectada con un
módem especial que se tape simplemente en un enchufe eléctrico. Esta clase de
servicio podría probar útil para los que no pueden conseguir servicios de banda
ancha tradicionales como la línea del módem de cable o del suscriptor de Digital
(DSL), pues casi cada uno ahora tiene acceso a la electricidad. Una vez que
estuvieron refinados, los BPL pudieran demostrar eventual ser más baratos y más
rápidamente que estos servicios establecidos y atraer lejos a algunos de sus
clientes. A propósito, ser cuando estás discutiendo los BPL y te cercioras de la
gente no piensa que estás diciendo, “VPL cuidadoso.”
Mientras que estamos a propósito de servicios de banda ancha del Internet, varias
tecnologías apenas alrededor de la esquina van a hacerlos mucho más rápidos
que son hoy. Las velocidades típicas de la transferencia directa para de banda
ancha se extienden a partir del 1.5 a 10 megabites por el segundo (mbps) hoy.
Dentro del año próximo, las velocidades de 15-20 mbps estarán disponibles para el
consumidor medio. Entonces, pronto después de eso, las velocidades de hasta 25,
50, 75, e igualan 100 mbps estarán disponibles en algunos lugares. En el futuro
no-tan-distante, las velocidades de 25-100 mbps son serán absolutamente
comunes. El “TCP rápido”, que se está probando actualmente, tiene el potencial
turbo-carga todas las formas de conexiones de banda ancha actualmente
disponibles del Internet sin requerir ningunas mejoras de la infraestructura.
Utilizará mejor la manera de la cual los datos se analizan y se ponen detrás juntos
dentro de protocolos tradicionales del Internet.
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Todas las compañías importantes del teléfono están actualmente en curso de
substituir sus alambres de cobre por las líneas ópticas de la fibra de la alta
capacidad. Un ejemplo es iniciativa de las Fibra-a--Premisas de Verizon (FTTP).
Las líneas ópticas de la fibra aumentarán grandemente la cantidad de anchura de
banda que puede ser entregada. La óptica de fibra permitirá que las compañías del
teléfono entreguen el vídeo, vía un TV-tipo plataforma o una plataforma excesiva
del Internet Protocol de la TV (TVIP) (véase mi columna del 7 de octubre), y
velocidades más rápidas del cable del DSL. Al mismo tiempo, las compañías del
teléfono están trabajando con Texas Instruments para desarrollar una nueva, más
técnico eficiente forma de DSL, llamada Uni-DSL. Eventual, el Internet actual como
lo sabemos será desechado y substituido totalmente por un Internet nuevo entero
llamado el “Internet 2.” ¡Se espera que este Internet nuevo proporcione
velocidades de hasta 6000 conexiones de banda ancha que actuales de las
épocas más rápidamente!
Otro artículo de la tecnología que has oído probablemente mucho sobre
recientemente es televisión digital. Digital TV utiliza una diversa longitud de onda
que el análogo tradicional TV y tiene una anchura de banda mucho más amplia.
También tiene un cuadro que nunca consiga “nevoso” o “borroso.” Si la señal no es
bastante fuerte, no consigues ningún cuadro en todos, más bien que el cuadro
borroso que consigues a veces con análogo. Para recibir señales numéricas sobre
los airwaves, debes tener un aparato de TV Digital (uno con un sintonizador digital
adentro) o una TV análoga con un convertidor de la fijar-tapa. El cable y la TV vía
satélite también utilizan formatos digitales, pero desemejante de señales del
locutor, sus señales numéricas de la definición no-Alta se convierten
automáticamente a un formato que una TV análoga puede procesar, así que una
TV o un convertidor digital no es necesario. Los formatos de la televisión de alta
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definición, incluso en el cable al satélite, requieren una TV digital o un convertidor
(más en más adelante de alta definición).
Todos los locutores ahora están haciendo algunas difusiones en sus canales
digitales además de sus difusiones normales en sus canales análogos, pero fueron
supuestos originalmente convertir totalmente encima de señales análogas a las
señales numéricas antes de fin de 2006. Sin embargo, hay una excepción que
permite que esperen hasta que los 85% de las televisiones en su mercado son
digitales. Esto podía tomar 10 años o más para suceder. El congreso y la FCC
ahora están mirando imponentes un plazo duro ante todos los locutores para
convertir a las señales numéricas antes de 2009. Una vez que todo el convertido a
las señales numéricas, sus canales análogos quieran tomado detrás por la FCC y
utilizado para otros propósitos como señales de la emergencia.
La televisión de alta definición (HDTV) es un uso posible de señales numéricas.
HDTV utiliza la anchura de banda digital entera y es el formato claro cristalino que
has visto probablemente en las TV en almacenes de la electrónica. No tiene
ninguna línea visible en la pantalla. Alguien lo describió una vez como siendo como
“mirar una película en el teatro.” Tener presente que todo el HDTV es digital, pero
no todo el digital es HDTV. A lo largo de esas mismas líneas, no todas las TV
digitales son HDTVs. Puesto que las TV digitales son muy costosas y ésas con
capacidad de HDTV son aún más costosas, los consumidores realmente necesitan
tener esto presente.
El otro uso posible de señales numéricas es compresión del canal, designada a
menudo “multicasting.” La programación de Non-HDTV no utiliza la anchura entera
de una señal numérica. Por lo tanto, es posible comprimir dos o más canales de
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programación en una señal numérica. Los operadores del satélite y del cable
hacen esta toda la vez con sus canales digitales del non-HDTV, pero este proceso
es transparente así que mucha gente no lo realiza. Muchos locutores planean
utilizar sus señales numéricas esta manera durante las épocas en que no se están
utilizando para la programación de HDTV. Por ejemplo, un cierto plan para ventilar
todas las noticias y canales para cualquier estación además de sus canales
regulares de la programación.
La grabación de la TV y la tecnología del aparato de lectura está cambiando
también. Los registradores de DVD, que debuted hace aproximadamente cuatro
años, han llegado a ser comprables ahora a la familia media. Un par hace de años,
fueron tasados sobre $1000, pero ahora puedes conseguirlos para alrededor $250,
en muchos casos. El punto que se pega principal ahora con los registradores de
DVD es que no todos registrar/juego los tres de los formatos competentes: DVD-
RAM, DVD-RW, DVD+RW. Tendrán dificultad el ganar de la aceptación amplia del
público hasta que un formato se coloca encendido o todos los registradores
pueden registrar y jugar los tres formatos.
Uno la otra mano, videos digitales (DVRs) y videos personales (PVRs), apenas dos
nombres para algo que es realmente la misma cosa, se parece ganar rápidamente
en renombre. DVRs/PVRs utilizan una impulsión dura para registrar programas, sin
la necesidad de discos o de cintas. DVRs/PVRs con impulsiones duras más
grandes se están convirtiendo en disponibles y menos costosos toda la hora. Estos
dispositivos pueden registrar una demostración mientras que estás mirando otra.
Pueden registrar más de una demostración a la vez. Permiten que mires la parte
de una demostración que se ha registrado ya mientras que el resto de esa
demostración todavía se está registrando. Permiten la exploración fácil, buscar, y
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saltar con programas registrados e incluso permiten que saltes los anuncios con un
tacto de un botón. Permiten que te detengas brevemente los programas vivos
mientras que contestas a la puerta o vas al restroom y después tomas de donde te
fuiste cuando consigues detrás. Con estos dispositivos, la registración puede ser
automática, es decir, puedes programarlos registrar automáticamente cada
episodio de tus demostraciones preferidas, no importa cuándo ventilan. Puedes
también hacer que automáticamente encuentren y que registren los programas que
emparejan tus intereses. Además, el vídeo se puede descargar automáticamente
al dispositivo vía una conexión de teléfono. TiVo, la marca de fábrica principal en la
industria, ha anunciado que teaming para arriba con Netflix el año próximo para
permitir descargar de películas en demanda vía una conexión de banda ancha del
Internet (véase mi columna del 7 de octubre para más detalles).
DVRs/PVRs están llegando a ser tan populares que el cable y los abastecedores
de la TV vía satélite han comenzado incluyendo ellos como agregaciones a sus
receptores, sin costo extra o para un honorario mensual adicional pequeño. Sobre
el único defecto de DVRs/PVRs está el hecho que no pueden jugar DVDs previo
de antemano o las cintas, así que necesidad inmóvil tu jugador de DVD o VCR si
alquilas o compras películas. Sin embargo, los dispositivos híbridos que combinan
DVRs/PVRs con un jugador/el registrador y/o el VCR de DVD ahora están
golpeando el mercado. Esos dispositivos no sólo conseguirían librados de ese
problema pero también te darían la opción permanentemente de transferir una
demostración/una película registradas de una impulsión dura a un DVD registrable.
La pantalla plana y la tecnología plana del panel TV también está comenzando a
crecer. Confunden a mucha gente sobre la diferencia entre la pantalla plana TV y
el panel plano TV. La pantalla plana TV utiliza la vieja tecnología del tubo catódico
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(CRT) para sus tubos del cuadro y es por lo tanto abultada como aparatos de TV
Tradicionales. Sin embargo, son diferentes de aparatos de TV Tradicionales en
que tienen una pantalla plana. Entregan un cuadro que no tenga tanto fulgor como
tradicional, más alrededor de las pantallas. También, el cuadro mirará igual a cada
uno en el cuarto, no importa dónde se están sentando. El cuadro en miradas
tradicionales de una pantalla torció al verlo de un ángulo.
El panel plano TV, por otra parte, utiliza la exhibición de cristal líquido (LCD) o la
tecnología del plasma en vez de la vieja tecnología de la CRT y es generalmente
justo algunas pulgadas gruesas. Muchas de ellas pueden ser colgadas en una
pared. ¡De hecho, el panel plano TV que es aplanador que una tarjeta de crédito
vendrá pronto! ¿Cuál es la diferencia entre el LCD y el plasma? El LCD se utiliza
generalmente para el panel plano TV con una exhibición de menos de 30 pulgadas
y tiene generalmente un cuadro y mejor un contraste más brillantes que plasma. El
LCD se utiliza para los monitores planos de la computadora del panel también. El
plasma se utiliza para el panel plano TV con una exhibición de más de 30 pulgadas
y tiene generalmente una gama mejor del color que el LCD. El plasma está
llegando a ser tan mas comunes que las TV consiguen más grandes y más planas.
Podemos incluir las “PC de la hospitalidad” debido a su enorme potencial de
revolucionar la hospitalidad casera. El concepto de las “PC de la hospitalidad” está
siendo granizado ahora por Microsoft e Intel. De hecho, Microsoft ha desarrollado
un sistema operativo especial para ellos. Podían ser utilizados como el cubo para
toda la hospitalidad casera y podían realzar la experiencia de una familia de la
televisión, radian/música, e Internet y ayuda para combinar realmente todos los
éstos en una. Podían ser utilizados para descargar el contenido del Internet y para
jugarlo en una TV. Podrían proporcionar tales interfaces sofisticados de la
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grabación de la TV que podrían VCRs, DVDs, y DVRs/PVRs todos llegan a ser
eventual obsoletos. Además, podían ser una fuente mejor para la fotografía y el
vídeo casero que corregían y que procesaban que las PC regulares. Con ése
siendo dicho, no soy tan seguro que la gente estará dispuesta a aceptar las PC
como fuente de la hospitalidad casera. Bill Gates pide para diferenciar y está
dispuesto a poner su dinero donde está su boca.
Obviamente, no todas las tecnologías de la electrónica del filo mencionadas arriba
resolverán con gran éxito. Algunas de ellas fuerza van realmente la manera de
Betamax, de la cinta audio digital (DAT), y de DIVX. Sin embargo, muchas de ellas
son seguras coger el fuego y hacer una parte tan intrincada de nuestras vidas
diarias que nos preguntemos cómo conseguimos siempre adelante sin ellas. ¿Que
serán? Solamente el tiempo dirá.
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Conclusiones
a. El ser humano ha hecho una travesía a lo largo del desarrollo de la electrónica, en
la época que existía una absoluta curiosidad científica por los fenómenos
naturales, hasta llegar a la actualidad, en donde es parte sustancial de una
poderosa industria tecnológica internacional. La industria electrónica fue la primera
que se desarrolló a partir de bases completamente científicas.
b. Una característica importante que ha ayudado al progreso de la rama de la
electrónica es la existencia de laboratorios industriales, que también existen en
otras ramas científico-tecnológicas. Podemos afirmar que una característica de los
países más avanzados es que poseen laboratorios industriales.
c. En la actualidad no podríamos imaginarnos vivir sin electricidad. La historia de la
electrónica constituye una lección de grandes proporciones sobre el desarrollo de
la humanidad.
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Referencias Bibliográficas
a) Bibliografía
ADLER, R. B. y otros. Introducción a la física de los semiconductores.
Barcelona: Editorial Reverté, 1984.
ECKERT, M. y otros. Cristales, electrones, transistores. Madrid: Alianza
Universidad, 1991.
RYDER, John. Electrónica. Fundamentos y aplicaciones. Madrid: Aguilar, 1967.
STEWART, Ken y otros. La Física en sus Aplicaciones. Madrid: Ediciones Akal,
1992.
b) Páginas Web
http://lectura.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/112/htm/electr.htm
http://www.cft.gob.mx/html/la_era/magic/es1.html
http://infodev.upc.edu.pe/ieee/La%20Rama/articulos/moran1.htm
http://www.airpower.maxwell.af.mil/apjinternational/apj-s/1trimes01/campbell.htm
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