Introducción a la electrónica¶
por David Toro
Un circuito electrico es un sistema que tiene varios componentes, consta de una resistencia electrica, un voltaje y una corriente.
En la figura 1 se observa varios elementos como un interruptor el cual permite o no el flujo la corriente un elemento que consume la corriente como el motor y la resistencia, ya que si se cierra el circuito sin elementos provocará un corto circuito en la fuente. A lo largo de estas clases se explicara los conceptos y cálculos básicos de electrónica.
Resistencia¶
Una resistencia eléctrica es aquella que limita la corriente del sistema.
En la Figura 2 se observa dos simbologías de resistencia, siendo la primera del sistema inglés y la segunda es del sistema internacional (SI).
Para conocer el valor de la resistencia estas tienen un codigo de colores los cuales se ve en la figura 3.
En un circuito electrónico podemos encontrar principal tres tipos de conexiones los cuales son:
Resistencia en serie:¶
En la figura 4 se tienen tres resistencias en serie, esto se dice si se cumple la condición de "Si los elementos comparten un solo nodo (un solo punto de conexión) y este no este conectado con otro elemento, se dice que es en serie" (Ver Figura 5).
¿Para que saber si el circuito esta en serie o no? Es necesario saber ya que los calculos de este es diferente que los otros, para una resistencia en serie la corriente (A) es la misma para cada una de las que este en este modo. Mientras que el voltaje de la fuente se distribuye para cada uno (NOTA: No es equitativa, esto depende de la resistencia).
$$ V_t-V_1-V_2-V_3=0 $$ $$ I_t=I_1=I_2=I_3 $$
Siendo Vt voltaje (Tensión en algunos libros) de la fuente y It como corriente de tensión.
Para calcular la resistencia equivalente en serie se hace de la siguiente forma:
$$ R_{eq}=R_1+R_2+R_3 $$
Resistencia en paralelo:¶
En la figura 6 se tienen tres resistencias en paralelo, esto se dice si se cumple la condición de "Si los elementos comparten dos nodos (dos punto de conexión), se dice que es en paralelo" (NOTA: Paralelo en electrónica no quiere decir lo mismo que en geometría) (Ver Figura 7).
Como en circuito de serie, las resistencias en paralelo el voltaje es el mismo, mientras que la corriente se distribuye entre cada elemento (NOTA: No es equitativa, esto depende de la resistencia).
$$ I_t-I_1-I_2-I_3=0 $$ $$ V_t=V_1=V_2=V_3 $$
Siendo Vt voltaje (Tensión en algunos libros) de la fuente y It como corriente de tensión.
Para calcular la resistencia equivalente en paralelo se hace de la siguiente forma:
$$ \frac{1}{R_{eq}}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\frac{1}{R_3} $$
Para calcular la forma más efectiva se recomienda realizar la siguiente ecuación con solo dos elementos.
$$ R_{eq}=\frac{R_1+R_2}{R_1 R_2} $$
La resistencia equivalente debe ser menor que la menor de las resistencias en paralelo.
Resistencia mixta:¶
La resistencia en mixto es la mezcla de resistencias en serie y paralelo.
Medición en circuitos¶
Para medir un circuito electrónico se debe saber que uno de los medidores es el multimetro, este tiene dos principales mediciones los cuales son:
-
Voltaje
Para medir voltaje en un circuito se debe tener en cuenta que se comporta como una resistencia por lo que se debe conectar en paralelo del elemento para obtener el voltaje exacto.
-
Corriente
El multimetro tiene otra opción que es de medir corriente, pero este se debe cambiar las terminales de conexión y se recomienda que el circuito electrónico debe estas sin alimentación, ya que se debe intervenir y poner en serie para obtener la corriente como las resistencias en serie.
Ley de Ohm¶
Este es una formula, la cual ayuda a obtener valores ya sea resistencia, corriente o voltaje.
$$ V=I\cdot R $$ Calculo para obtener voltaje $$ I=\frac{V}{R} $$ Calculo para obtener corriente $$ R=\frac{V}{I} $$ Calculo para obtener resistencia
Con estas formulas y la de las resistencias series y paralelo se podra calcular todos los valores deseados.
Ejemplo¶
Calcular el voltaje que produce la corriente indicada en el siguiente circuito:
En este circuito conocemos la corriente y el valor de la resistencia, por lo que podemos calcular el voltaje (o tensión) total del circuito, por medio de la formula de la ley de Ohm.
$$ V = I\cdot R $$ $$ V = 1\cdot 100 $$ $$ V = 100V $$