Electrónica I
De Asociación de Robotica y Domótica de España (A.R.D.E.)
Tabla de contenidos
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Símbolos
Una descripción de los símbolos usados en los esquemas para representar los componentes .
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Sistema Internacional de Medidas
El Sistema Internacional de medidas SI, esta basado en el sistema decimal. Aquí esta representada una tabla con los nombres, las abreviaturas usadas y la posición ocupada por cada uno de los múltiplos y submúltiplos del SI.
Para formar el nombre de la magnitud medida, se pone como prefijo el nombre del múltiplo o el submúltiplo y luego el nombre de la unidad de medida, por ejemplo: Gigabyte, kilogramo, hectolitro, centímetro, miliamperio, etc.
Para las abreviaturas, se usa la abreviatura del múltiplo/submúltiplo junto con la de la unidad de medida usado.
Por ejemplo: metro=m, litro=l, voltios=V, amperios=A. Así obtendríamos:
25 km = 25 kilómetros = 25.000 metros
128 hl = 128 hectolitros = 12.800 litros
220 MV = 220 Megavoltios = 220.000.000 Voltios
255 mA = 255 miliamperios = 0,255 Amperios
En electrónica se usan casi exclusivamente los múltiplos y submúltiplos de 1000 en 1000 descartando; hecta, deca, deci y centi. Asi por ejemplo tenemos Megavoltios, kiloohmios, microamperios, picofaradios etc, etc.
Desarrollo
Ley de Ohm
Lo primero y principal que debe saberse en electricidad y electrónica es la ley de Ohm esta ley nos da la relación entre la tensión (V) y la intensidad de corriente (I) en una resistencia (R).
Para explicar mejor esta formula hagamos una analogía con la mecánica de fluídos:
- Imaginemos una tubería grande por donde pasa un caudal importante de agua; durante un trozo, esta tubería se estrecha. En este caso, entre los puntos de este estrechamiento habrá una diferencia de presión (sería el equivalente a V) que tendrá que ver con el caudal de agua que pasa (equivalente a I) y el estrechamiento de la tubería (equivalente a R).
Volviendo a electrónica:
- La tensión (V) producida en los bornes de una resistencia es proporcional a la intensidad de corriente (I) que circula y a el valor de la resistencia (R).
- La tensión vendra expresada en Voltios (V) la Intensidad en Amperios (A) y la resistencia en ohmios ( )
Una buena forma de recordar esta fórmula es con la palabra VIR a la que sólo habrá que añadir los signos matemáticos
Leyes de Kirchhoff
Primera ley de Kirchhoff:
La suma de corrientes que coinciden en un punto es igual a la suma de las corrientes que de él parten
I1+I2=I3+I4+I5
Segunda ley de Kirchhooff:
En un circuito cerrado, la suma de todas las caidas de tension es igual a la suma de todas las fuerzas electromotrices.
V1+V2=V3+V4+V5
Cálculo de la potencia
Otro de los parámetros a considerar es la potencia consumida por un circuito, la unidad usada para la potencia es el Watio y su simbolo la W:
De esta forma vemos que la potencia consumida por un circuito es proporcional a la tensión aplicada y a la intensidad de corriente consumida.
Si aplicamos la Ley_de_Ohm a esta fórmula obtendremos la potencia consumida por una resistencia, tambien conocida como el Efecto Joule
Resistencias en serie
- Grupo de resitencias por las que no cae un misma diferencia de potencial ya que los bornes de una esta unidos con los de otra y por lo tanto por las resistencias circula la misma corriente.
Al poner varias resistencias en serie modificamos el valor de la resistencia total de la siguiente forma:
RTOT = R1 + R2 + ...
Divisor de tensión
Vo = Vi R1 / (R1 + R2)
Potenciómetro
Un potenciómetro es una resistencia en la que podemos variar un punto de conexión intermedio de tal forma que podremos realizar un divisor de tensión.
Si aplicamos la formula del divisor de tensión tendremos que a la salida del cursor:
Vout = Vin · R · x / (R · x + R · (1-x) ) = Vin · x
Resistencias en paralelo
- Grupo de resistencias en cuyos bornes cae la misma diferencia de potencial.
- Resistencias que al ser conectadas forman un nodo en cada uno de sus bornes y este nodo es analizable por las leyes de Kirchhoff.
Divisor de corriente
Al poner varias resistencias en paralelo, la resitencia total se modifica de la forma:
1/RTOT = 1/R1 + 1/R2 + ...
Si aplicamos la fórmula anterior en la Ley de Ohm tendremos que la corriente que pasa por cada una de las resistencia es:
Ii = V/Ri
Valores de las resistencias por sus colores
Para saber el valor de una resistencia hemos de mirar sus barras de colores. Las dos primeras no dicen sus dos primeros dígitos, la tercera su potencia y finalmente su tolerancia. Si no se indica tolerancia es que es 20%. También pueden haber tres colores indicando los primeros dígitos.
Por ejemplo, una resistencia marron, negro, marrón y dorado tiene un valor de 1Kohm con una tolerancia del 10%, 10*102.
Tiempo de carga/descarga de un condensador
 Se considera que en τ el condensador está cargado al 63% de su capacidad y que en 5τ está completamente cargado. |
