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UNIVERSIDAD PÚBLICA DE EL ALTO -UPEACARR.: ING. DE SISTEMAS - ELECTRONICA BASICA

Ing. Pascual Yana Chejo

Fundamentos Básicos de la Electrónica

INTRODUCCION.

Todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio, es concebido

como materia.

La materia está constituida por pequeñas partículas; esas partículas están en

constante movimiento (mas en gases que en los líquidos y sólidos). Existen

fuerzas de atracción entre esas partículas que forman la materia (mas en solidos

que en líquidos y gases); Esas partículas son pequeñísimas y se les llaman

átomos.

Los átomos están formados por un núcleo y electrones que giran alrededor de

ésta:



a. El núcleo, Está formado por dos tipos de

partículas

- Protones: partículas de carga positiva (+)

que se alojan en el núcleo.

- Neutrones: son partículas ausentes de

carga eléctrica que se alojan con los

protones en el núcleo.

b. Los electrones,

Son partículas de carga negativa (-) que se distribuyen alrededor del núcleo en

determinadas capas denominadas niveles. En cada nivel sólo puede haber un

número determinado de electrones.

En el interior de los átomos los electrones están girando alrededor del núcleo

en órbitas que estarán más cerca o más lejos del núcleo según posean más o

menos energía. La energía de cada electrón depende de la órbita en la que se

encuentre, y de la carga positiva del núcleo.

Un átomo se considera eléctricamente neutro cuando tiene el mismo número

de cargas positivas (protones) y de cargas negativas (electrones). Sin

embargo hay ciertas situaciones en las que los átomos ganan o pierden

electrones, a estos tipos de átomos se les conoce con el nombre de iones.

Hay dos clases diferentes de iones:

- Cationes (iones positivos que tienen carencia de electrones).

- Aniones (iones negativos que tienen exceso de electrones).



MATERIALES.

Algunos materiales tienen electrones libres que pasan con facilidad de un átomo a

otro. Para lograr que este movimiento de electrones se de en un sentido o

dirección, es necesario una fuente de energía externa.

Los electrones viajan del potencial negativo al potencial positivo. Sin embargo se

toma por convención que el sentido de la corriente eléctrica va desde el potencial

positivo al potencial negativo.

Al moverse el electrón de un potencial negativo a un positivo, deja un espacio

(hueco). Este hueco es positivo y circula en sentido opuesto al electrón.

Al flujo ordenado de electrones libres que atraviesan un material de

un extremo a otro, se lo llama “CORRIENTE ELÉCTRICA”.



TIPOS DE MATERIALES

a. Conductores, Los electrones están débilmente unidos al núcleo atómico por

lo que pueden moverse por todo el material con gran facilidad. El

movimiento ordenado de la carga eléctrica (electrones o huecos en exceso)

por el metal se denomina corriente eléctrica. Ejemplos de materiales

conductores son los metales como el oro, la plata, el cobre o el aluminio.

b. Semiconductores, Son aislantes bajo determinadas condiciones y

conductores en otras. Forman parte de la inmensa mayoría de los

componentes electrónicos actuales y los más utilizados son el silicio (Si) y

el germanio (Ge).

c. Aislantes, Los electrones están fuertemente unidos al núcleo atómico por lo

que apenas pueden moverse de su zona de equilibrio y por ello, no se da el

movimiento de carga eléctrica. Ejemplos de materiales aislantes son la

madera, los plásticos, la cerámica y el vidrio.

EL CIRCUITO ELÉCTRICO ELEMENTAL

Un circuito eléctrico es una trayectoria o camino bien definido por donde puede

circular la corriente eléctrica.

El circuito eléctrico elemental consta esencialmente de tres elementos que son:



a. Fuente de alimentación, es la que proporciona la tensión eléctrica y puede

estar representada por un generador, una pila, etc.

b. Conductores. son los que sirven para canalizar la corriente eléctrica y se

fabrican generalmente de cobre o aluminio.

c. Receptores, son los diversos aparatos que trabajan con la electricidad para

producir calor, movimiento, luz, etc.

FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO ELECTRICO.

El funcionamiento de un circuito eléctrico es siempre el mismo ya sea éste simple

o complejo. El voltaje, tensión o diferencia de potencial (V) que suministra la

fuente de fuerza electromotriz (FEM) a un circuito se caracteriza por tener

normalmente un valor fijo. En dependencia de la mayor o menor resistencia en

ohm ( ) que encuentre el flujo de corriente de electrones al recorrer el circuito,

así será su intensidad en ampere (A).

Una vez que la corriente de electrones logra vencer la resistencia (R) que ofrece a

su paso el consumidor o carga conectada al circuito, retorna a la fuente de fuerza

electromotriz por su polo positivo. El flujo de corriente eléctrica o de electrones se

mantendrá circulando por el circuito hasta tanto no se accione el interruptor que

permite detenerlo.

TIPOS DE CORRIENTE ELECTRICA.

Se distinguen dos tipos: corriente continua y corriente alterna.

CORRIENTE CONTINUA.

Es aquella corriente en donde los

electrones circulan en la misma

cantidad y sentido, es decir, que fluye

en una misma dirección. Su polaridad

es invariable y hace que fluya una

corriente de amplitud relativamente



constante a través de una carga. A este tipo de corriente se le conoce como

corriente continua (cc) o corriente directa (cd), y es generada por una pila o

batería.

Este tipo de corriente es muy utilizada en los aparatos electrónicos portátiles que

requieren de un voltaje relativamente pequeño. Generalmente estos aparatos no

pueden tener cambios de polaridad, ya que puede acarrear daños irreversibles en

el equipo

CORRIENTE ALTERNA.

La corriente alterna es aquella que

circula durante un tiempo en un sentido

y después en sentido opuesto,

volviéndose a repetir el mismo proceso

en forma constante. Su polaridad se

invierte periódicamente, haciendo que

la corriente fluya alternativamente en

una dirección y luego en la otra. Se conoce en castellano por la abreviación CA y

en inglés por la de AC.

Este tipo de corriente es la que nos llega a nuestras casas y sin ella no podríamos

utilizar nuestros electrodomésticos y no tendríamos iluminación en nuestros

hogares.

MAGNITUDES ELECTRICAS:

a. Intensidad de corriente (I),

Nosotros no podemos contar la cantidad de electrones que circulan por un

conductor puesto que es una cantidad muy grande, por eso, para medir la

corriente eléctrica que circula por un conductor se utiliza una magnitud que

es la Intensidad de corriente, o simplemente Intensidad o Corriente

eléctrica. La Intensidad de corriente es la cantidad de carga que atraviesa



un conductor por unidad de tiempo. I=Q/t. La Intensidad de corriente se

mide en Amperios (A).

b. Resistencia eléctrica (R),

Todos los conductores no conducen la corriente eléctrica de igual forma,

hemos visto anteriormente que existen materiales (aislantes) que no dejan

pasar la corriente eléctrica y otros (conductores) que si lo permiten. La

dificultad que opone un material al paso de la corriente es lo que llamamos

Resistencia eléctrica y depende de varios factores:

- De la sección; cuanto más delgado mayor Resistencia.

- De la longitud del conductor; a mayor longitud más Resistencia.

- Del tipo de material; unos materiales ofrecen más Resistencia que otros.

A esta propiedad de cada material se le conoce como Resistividad.

La unidad de medida de la Resistencia es el Ohmio (Ω).

c. Voltaje (V) o tensión,¿Qué provoca el movimiento de los electrones en un conductor? Para que

por un conductor circule una corriente eléctrica es necesario que entre sus

extremos haya una diferencia de carga eléctrica, de manera que los

electrones circularán desde donde hay más cantidad hasta donde hay

menos.

A esta diferencia de carga eléctrica se le llama diferencia de potencial o

Voltaje y es la fuerza que provoca la corriente eléctrica o movimiento de

electrones en un conductor.

La unidad de medida del Voltaje es el Voltio (V) el cual se define como la

diferencia de potencial capaz de provocar una corriente de un amperio en

un conductor cuya resistencia sea de un ohmio.



MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOS.

Para realizar la conversión de múltiplos a submúltiplos y viceversa, se considera:

a. Para pasar una cantidad expresada en unidades mayores (múltiplos) a

unidades menores (submúltiplos), se tiene que multiplicar la cantidad por 10

por cada paso que se tenga que dar hasta llegar a la unidad deseada (o

emplear los factores de la tabla).

b. Para pasar una cantidad expresada en unidades menores (submúltiplos) a

unidades mayores (múltiplos), se tiene que dividir la cantidad por 10 por

cada paso que se tenga que dar hasta llegar a la unidad deseada (o

emplear los factores de la tabla).



CONVERSIONES ENTRE UNIDADES FUNDAMENTALES

Realice cada uno de los siguientes ejercicios y escriba los resultados en notacióncientífica y decimal:

1. Expresar 10 Exa en: a) Tera b) Mega c) Hecto

2. Expresar 4050 Hecto en: a) Mega b) Tera c) Exa

3. Expresar 22 Peta en: a) Giga b) Kilo c) Deca

4. Expresar 1000 Atto en: a) Pico b) Micro c) Centi

5. Expresar 54 Tera en: a) Mega b) Hecto c) Deci

6. Expresar 34000 Pico en: a) Micro b) Centi c) Deca

7. Expresar 44 Giga en: a) Kilo b) Deca c) Centi

8. Expresar 8000 Femto en: a) Mili b) Hecto c) Tera

9. Expresar 9500 Nano en: a) Mili b) Deci c) Hecto

10.Expresar 17 Mega en: a) Hecto b) Deci c) Centi

11.Expresar 3400 Micro en: a) Centi b) Deci c) Kilo

12.Expresar 24 Kilo en a) Deca b) Centi c) Micro

13.Expresar 9400 Femto en: a) Nano b) Mili c) Deci

14.Expresar 37 Deca en: a) Mili b) Pico c) Femto

15.Expresar 5 Hecto en: a) Deci b) Mili c) Nano

16.Expresar 7000 Centi en: a) Deca b) Kilo c) Giga

17.Expresar 8 Deca en: a) Centi b) Micro c) Pico

18.Expresar 5100 Deci en: a) Hecto b) Mega c) Tera

19.Expresar 12 Deci en: a) Mili b) Nano c) Femto

20.Expresar 10800 Deca en: a) Kilo b) Giga c) Peta



LEY DE OHM.

Permite relacionar los tres elementos del funcionamiento del circuito electrico:

voltaje, corriente y resistencia.

Jeorge Simon Ohm, en 1826 propone que la variacion del voltaje es directamente

proporcional a la intensidad de la corriente.

= =Pero = ; .

=REPRESENTACION NEMOTECNICO DE LA LEY DE OHM

===

EJERCICIO:

1. Determine la intensidad de corriente que atraviesa a un resitor de 50

ohmios; se aplica en los extremos 200 voltios.

[Resuelva al reverso de la hoja]



2. Un circuito electrico simple tiene una pila de 9 voltios y una intensidad de

corriente de 5 amperes. Determinar R.


3. Una instacion electrica en un circuito tiene una intensidad de 7 amperes y

una resistencia de 3 ohmios. Determine la tension aplicada al circuito.


4. Determinar la caida de tension, a lo largo de un alambre de cobre de 314,16

Km de largo y 2mm de diametro; Si por el pasa una corriente de 5 amperes.= 1,5 10 .


5. Un alambre de 10 Km de longitud y 8 de seccion transversal, tiene una

resistencia electrica de 100 ohmios; otro alambre del mismo material, pero

de 1 Km de longitud y 6 de seccion. Calcular la resistencia del alambre.




ELECTROGRAMA



ELECTROSOPA

1. Dispositivo electrónico de prueba que permite albergar físicamente en su seno componenteselectrónicos.

2. En un circuito eléctrico, los dispositivos se encuentran conectados uno a frente del otro y tienen dospuntos en común. Se dice que los dispositivos se encuentra asociados en.

3. Elemento considerado el mejor conductor de la electricidad.4. La corriente eléctrica es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la

resistencia eléctrica.5. Unidad de medida para la resistencia en el sistema internacional.6. La ley de ohm es aplicable sólo a corriente.7. Material que contaminada con ciertas impurezas actúa como conductor o aislante.8. Material que permite el paso de la corriente eléctrica sin dificultad alguno.9. Conjunto de elementos conectados entre sí, por los que circula una corriente eléctrica.10. Generadores que transforman el movimiento en corriente eléctrica.11. Generadores que utilizan procesos químicos para producir corriente eléctrica. pilas12. Los cables suelen ser de plata o.13. La corriente eléctrica circula del polo positivo al negativo, hace referencia.14. Instrumento que mide el valor de las resistencias.15. Magnitudes básicas eléctricas en un circuito (simbología).16. Instrumento que determina la intensidad de la corriente eléctrica.17. Oposición que ejercen los elementos de un circuito eléctrico al paso de la corriente eléctrica.18. Instrumento que permite apreciar el valor de voltaje de un generador de corriente.19. Instrumento que permite apreciar el valor de la intensidad de corriente eléctrica, tensión y la

resistencia.20. Elementos de una partícula que no poseen carga eléctrica alguna.

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