Electricidad y

Electrónica

CERTIFICADO DE REPARACIÓN Y MONTAJE DE SISTEMAS MICROINFORMÁTICOS

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La electricidad y la electrónica es la base de los equipos

informáticos.

Todo el hardware está compuesto por componentes electrónicos

los cuales funcionan sobre los principios básicos de la electricidad.

La mayoría de las veces se cambia la placa dañada

reemplazandola,pero otras veces es más rápido y económico

reparar pequeñas averías como interruptores, cables,etc…

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Electricidad Propiedad de la materia que se manifiesta por atracción o

repulsión originado por Electrones (carga negativa) o Protones (carga positiva)

Fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica.

La Electricidad es una forma de energía. Energía es todo lo que permite suministrar un trabajo ( La electricidad permite a un motor ponerse en movimiento).

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Electricidad

La energía eléctrica que utilizamos procede de :

- La Red Eléctrica la cual es corriente alterna.

- La pilas, baterías, etc.. (generadores la cual es corriente continua.

Las cargas eléctricas que se mueven por un circuito,

son electrones (-) los cuales salen del polo negativo

de la pila y tras recorrer el circuito regresan a ella por

el polo positivo (sentido real).

Antiguamente se pensaba que esto era al revés

(sentido convencional), este se sigue admitiendo.

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Electricidad : Conceptos Básicos Tensión Eléctrica: Al poner se en contacto dos cuerpos con distintas

cargas (positiva y negativa) se produce un paso de electrones desde

el cuerpo más cargado negativamente al cuerpo más positivo.

Voltaje (V): Es la diferencia de potencial del circuito. También se le

conoce como tensión, se mide en Voltios.

Intensidad (I): Es la cantidad de corriente (electrones) que pasa por un

conductor en una unidad de tiempo, se mide en Amperios (A).

Resistencia (R): Es la dificultad u oposición que presenta un material al

paso de la corriente eléctrica, se mide en Ohmios (Ω).

Materiales Aislantes y Conductores: Los aislantes impiden el

desplazamiento de electrones en su interior. Por el contrario los

conductores permiten el paso de los electrones cuando en un extremo

y otro existe una diferencia de potencial ( tensión eléctrica).

Potencia (P): Es la energía consumida y se mide en vatios (W).

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Electricidad : Conceptos Básicos Ley de OHM: La intensidad de la corriente eléctrica que circula por

un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.

Es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico.

Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corriente eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia varía, el valor de la intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional. Es decir, a medida que la resistencia aumenta la corriente disminuye y, viceversa, cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la corriente aumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se mantenga constante.

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Electricidad : Conceptos Básicos

Corriente Alterna: El flujo de corriente varía desde un valor 0 a un

valor máximo y disminuye hasta llegar a 0, después cambia de

sentido y decrece desde 0 hasta un valor mínimo aumentando

hasta 0.

Corriente Continua: Es el flujo de electrones de un lado a otro en un

sentido determinado. Este flujo irá del polo negativo al positivo.

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Electricidad : Conceptos Básicos

Un concepto a tener en cuenta es la Energía Estática. Esta se

produce cuando se acumulan cargas eléctricas en un objeto.

Esta energía puede ser nefasta en el momento del ensamblado de

un equipo, su descarga puede provocar la avería de

componentes.

Para evitar este inconveniente debemos descargarnos de la

posible electricidad estática que tengamos.

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Electrónica La electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que

estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.

El diseño y la gran construcción de circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forma parte de la electrónica y de los campos de la ingeniería electrónica, electromecánica y la informática en el diseño de software para su control. El estudio de nuevos dispositivos semiconductores y su tecnología se suele considerar una rama de la física, más concretamente en la rama de ingeniería de materiales.

La electrónica desarrolla en la actualidad una gran variedad de tareas. Los principales usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesado, la distribución de información, la conversión y la distribución de la energía eléctrica. Estos usos implican la creación o la detección de campos electromagnéticos y corrientes eléctricas.

La electrónica utiliza todos los conceptos de electricidad vistos, con lo que están íntimamente relacionados.

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Electrónica: Sistemas electrónicos 10

Un sistema electrónico es un conjunto de circuitos que interactúan entre sí para obtener un resultado. Una forma de entender los sistemas electrónicos consiste en dividirlos en las siguientes partes:

- Entradas o Inputs : Sensores (o transductores) electrónicos o mecánicos que toman las señales (en forma de temperatura, presión, etc.) del mundo físico y las convierten en señales de corriente o voltaje. Ejemplo: El termopar, la foto resistencia para medir la intensidad de la luz, etc.- Circuitos de procesamiento de señales : Consisten en artefactos electrónicos conectados juntos para manipular, interpretar y transformar las señales de voltaje y corriente provenientes de los transductores.- Salidas u Outputs : Actuadores u otros dispositivos (también transductores) que convierten las señales de corriente o voltaje en señales físicamente útiles. Por ejemplo: un display que nos registre la temperatura, un foco o sistema de luces que se encienda automáticamente cuando esté oscureciendo.

Básicamente son tres etapas: La primera (transductor), la segunda (circuito

procesador) y la tercera (circuito actuador).

Electrónica: Analógica y Digital Los circuitos electrónicos los podemos dividir en dos grupos

dependiendo de las señales que utilicen:

La principal diferencia entre las señales digitales y analógicas es que en las primeras, la señal es más fácil de tratar, y al final de una serie de procesos la señal será la misma. Sin embargo las analógicas deben de preservarse y ser fieles a la original.

Las señales analógicas se suelen transformar en señales eléctricas para poder así tratarlas electrónicamente, otras veces las señales se transforman en digitales por las múltiples ventajas conlleva (Skype).

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Los circuitos Digitales: Utilizan señales digitales, las cuales son creadas

por el hombre no existiendo en la naturaleza señales de este tipo

Los circuitos Analógicos: Presentan una variación continua con el

tiempo. Existen una multitud de señales analógicas en la naturaleza

como el Sonido, las vibraciones….

Electrónica: Analógico y Digital 12

Electrónica: Analógico y Digital 13

Electrónica: Componentes electrónicos

Todo circuito electrónico está formado por unos componentes básicos:

• Resistencias

• Potenciómetros

• LDR

• Termistores

• Diodos y diodos LED

• Condensadores

• Transistores

• Circuitos impresos e integrados

Todos estos componentes se encuentran cuando se abre cualquier aparato electrónico (como un ordenador, un DVD o un reproductor de MP3) integrados en un circuito impreso o placa base.

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Electrónica: Componentes electrónicos 15Resistencias electrónicas

Resistencias fijas:

o En electricidad, la oposición al paso de la corriente hace que las resistencias

produzcan calor (ejemplo: una cocina eléctrica, un horno, un radiador eléctrico,

una tostadora, un secador de pelo, etc.).

o En electrónica se trabaja con resistencias mucho más pequeñas que, al oponerse

al paso de la corriente, limitan el valor de la intensidad que pasa por el circuito.

o Las resistencias (o resistores por influencia del inglés), tanto en electricidad como

en electrónica, se pueden representar de dos formas, ambas igualmente válidas:

o El valor de la resistencia se mide en ohmios (Ω).

o Cuantos más ohmios, más se opone la resistencia al paso de la corriente y más

baja es esta última. Como en electrónica se trabaja a veces con resistencias muy

altas, pueden emplearse múltiplos kΩ, que equivale a mil ohmios.

Electrónica: Componentes electrónicos 16Código de colores de las resistencias:

Los cuatro anillos de color que puedes ver en una resistencia tienen la

función de indicarnos su valor, es decir, de cuántos ohmios son.

Aunque no siempre, en casi todas las resistencias el último color suele ser

dorado o plateado, por lo que para saber si estamos leyendo los colores

bien o mal tenemos que colocar la resistencia con el dorado o el plateado

a la derecha.

Para identificar el valor en ohmios de una resistencia empleamos código

de cuatro franjas.

Las tres primeras indican el valor nominal y la cuarta el valor de la

tolerancia en tanto por ciento. Luego leeremos su valor en una tabla.

Electrónica: Componentes electrónicos 17

Electrónica: Componentes electrónicos 18

Fotorresistencias o LDR:

LDR son las siglas en inglés de Light Dependant Resistor (resistencia que varía con la

luz). En español el nombre más correcto de estos componentes es fotorresistencias o

fotorresistores, pero el nombre más común es LDR. Son resistencias variables, tienen la

propiedad de que su valor varía en función de la luz que reciben. Cuando no reciben

luz, tienen una gran resistencia; en cambio si reciben mucha luz su resistencia baja y

dejan pasar la corriente.

Su símbolo es el de la resistencia, pero con unas flechas que representan la luz que

incide sobre ellas. Su valor se medirá igualmente en Ω ó kΩ, como cualquier

resistencia.

Electrónica: Componentes electrónicos 19

Potenciómetros:

Los potenciómetros o reostatos son resistencias de valor variable; algunos potenciómetros

tienen una palanca para que podamos modificar su valor girándola. En otros su valor se

modifica haciendo girar la pieza de dentro con un destornillador. Aquí tienes un

potenciómetro con palanca y otro sin palanca. Siempre tienen tres terminales.

Electrónica: Componentes electrónicos 20

Condensadores: Definición. Capacidad. Tipos

Se trata de componentes capaces de acumular carga eléctrica que luego pueden

liberar cuando nos interese; es decir, pueden funcionar como pilas durante un tiempo

limitado.

La capacidad del condensador nos indica la cantidad de carga que éste puede

acumular. Se mide en faradios (F) o, si es pequeña, en milifaradios (mF).

Existen dos tipos de condensadores:

- Cerámicos

- Electrolíticos

Los electrolíticos son más grandes y presentan polaridad; es decir, tienen un polo

positivo y uno negativo y hay que tener cuidado de conectarlos en polarización

directa.

Electrónica: Componentes electrónicos 21

Diodos: Simbología y Polarización

Los diodos son componentes semiconductores que dejan pasar la corriente en un

sentido y la bloquean en el otro sentido.

Electrónica: Componentes electrónicos 22

Transistores

Los transistores son semiconductores que constan de 3 terminales: emisor, colector y base.

Hay diferentes tipos de transistores, por corte o saturación, amplificadores, bipolares….

Dentro de estos últimos, según como sea la conexión de sus componentes, hay dos tipos,

los NPN y los PNP.

Electrónica: Componentes electrónicos 23

Circuito Integrado:

Los circuitos integrados o chips son dispositivos que contienen una gran cantidad

de componentes electrónicos (diodos, transistores, resistencias, etc.) de muy

pequeño tamaño y conectados entre sí.

De esta forma se ahorra espacio y se reduce la posibilidad de error en las

conexiones. Los circuitos integrados más populares, aparte de los

microprocesadores, son los llamados 555, que se usan como Temporizadores.

Cada circuito integrado tiene su simbología. Por lo general se representan

mediante una simple caja con el número de terminales que tengan; dentro de la

caja se escribe alguna indicación sobre el tipo de circuito del que se trata.

Circuitos Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como

resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos.

Partes:

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•Componente: Un dispositivo con dos o más terminales en el que puede fluir interiormente una carga.

•Nodo: Punto de un circuito donde concurren más de dos conductores. A, C, B, D, E son nodos. Nótese que C no es considerado como un

nuevo nodo, puesto que se puede considerar como un mismo nodo en A, ya que entre ellos no existe diferencia de potencial o tener

tensión 0 (VA - VC = 0).

•Rama: Conjunto de todas las ramas comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura se hallan siete ramales: AB por la fuente, BC

por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente, por un ramal sólo puede circular una corriente.

•Malla: Cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico.

•Fuente: Componente que se encarga de transformar algún tipo de energía en energía eléctrica. En el circuito de la figura hay tres

fuentes: una de intensidad, I, y dos de tensión, E1 y E2.

•Conductor: Comúnmente llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente cero) que une los elementos para formar el

circuito.

Circuitos 25 En los circuitos electrónicos y electricos los componentes pueden estar interconectados

en serie o en paralelo. La forma en la que están dispuestos hay que tenerla en cuenta:

- La corriente eléctrica en un circuito eléctrico en serie es la misma en todos sus elementos, el voltaje total de circuito, el que proporciona la fuente, será igual a la suma de todos los voltajes individuales de los elementos que componen el circuito. De manera similar, la resistencia equivalente en un circuito eléctrico en serie es la suma de los valores de cada una de las resistencias que la integran.

- El voltaje en un circuito eléctrico en paralelo es el mismo en todos sus elementos, la corriente eléctrica total del circuito será igual a la suma de todas las corrientes individuales de los elementos que lo componen. La resistencia equivalente en un circuito eléctrico en paralelo, es igual al inverso de la suma algebraica de los inversos de las resistencia que lo integran, y su valor siempre será menor que cualquiera de las resistencia existentes en el

circuito.