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Electrónica Básica: El condensador II

Bienvenidos de nuevo a otro artículo de nuestro curso de electrónica básica gratis, en esta ocasión vamos a continuar con el condensador. Hoy vamos a ver los diferentes tipos de condensadores y su aplicación en corriente continua con un circuito simple, sin cálculos.

-Tipos de condensadores:

Vamos a describir 3 tipos diferentes de condensador, los más comunes que se pueden adquirir en cualquier tienda de electrónica y que su diferencia se encuentra en los materiales de construcción, que ofrecen características diferentes, como por ejemplo que algunos tengan polaridad y otros no, mayor o menor tolerancia, mayor o menor aguante a la temperatura, etc.

El primer tipo y que contiene los valores más bajos de capacidad, son los condensadores cerámicos, en la figura 1 os dejamos una imagen de los mismos. Estos tienen una baja tolerancia siempre y cuando trabajen dentro de una temperatura adecuada no superior a los 40-50 ºC, y que tengan una baja capacidad sirve para que en algunas aplicaciones se utilicen por ser unos condensadores muy rápidos, ya que el condensador dentro de un circuito tiene una constante de tiempo, es decir el condensador se carga y descarga dentro de unos valores calculados en un circuito, para esto último será necesario utilizar resistencias.

Figura 1. Condensadores Cerámicos

Figura 1. Condensadores Cerámicos

Como podemos observar en la imagen, solo en los dos condensadores más a la derecha, podemos ver impreso el valor de su capacidad, en el de en medio está escrito 101K, esto significa 10 x 10¹ x 10⁻⁶ (F), o lo que es lo mismo, 100 (pF, picofaradios), la letra k hace referencia a la tolerancia que en este caso es del 10%. El otro condensador de la derecha, tiene escrito el valor 473, esto significa 47 x 10³ x 10⁻⁶ (F), o lo que es lo mismo que 47 (nF, nanofaradios), es decir los dos primeros dígitos indican el valor numérico, el tercero indica el multiplicador que es 10 elevado a ese tercer número impreso en el componente y todo está en referencia de picofaradios, por eso al final multiplicamos siempre por 10⁻⁶.

El segundo tipo que vamos a ver, corresponde a los condensadores de poliester, estos disponen de más capacidad que los cerámicos, tampoco tienen polaridad y además no les afecta tanto la temperatura, en resumen son mejores (también son más caros). En la figura 2 os mostramos el aspecto que tienen.

Figura 2. Condensadores Poliester.

Figura 2. Condensadores Poliester.

Como podemos observar en la imagen, solo en el condensador de la derecha podemos ver el valor del mismo, donde está impreso el valor 10nK63, esto significa, 10 (nF) 63 (v). Un aspecto que no hemos comentado antes, todos los condensadores tienen una tensión máxima de funcionamiento, en este caso tenemos 63 (v), pero los márgenes de tensión oscilan entre unos pocos voltios a más de 1000 (v), si le aplicamos a un condensador una tensión más elevada que la máxima, este se destruirá.

El tercer y último tipo que veremos, es el electrolítico, este tiene como característica fundamental que dispone de polaridad, es decir tiene un terminal positivo y otro negativo, si lo conectamos mal, se destruirá. Además este tipo de condensador ofrece capacidades elevadas pero tiene el inconveniente de que su tolerancia es mayor al 20% en la mayoría de los casos. Normalmente se utiliza para fuentes de alimentación, en la figura 3 os mostramos que aspecto tienen.

Figura 3. Condensadores Electrolíticos.

Figura 3. Condensadores Electrolíticos.

Como podemos observar en la imagen, en el condensador de la derecha tenemos impreso su valor, 470 (uF) 63 (v), este tipo de condensadores tiene el valor integro impreso en su cuerpo, y el de la derecha tiene un valor de 2,2 (uF) 10 (v), además en este último podemos ver que nos indica el terminal negativo mediante una franja vertical con un signo menos impreso en su cuerpo, si aún así no lo podemos ver, estos tienen un terminal más largo que otro, este terminal largo siempre será el positivo.

Ahora que ya hemos visto los tres tipos de condensadores más habitual, a continuación vamos a realizar un pequeño experimento mediante un circuito, sin cálculos, solo para que veáis como funciona un condensador. En la figura 4 mostramos el circuito de ejemplo.

Figura 4. Circuito de ejemplo del condensador

Figura 4. Circuito de ejemplo del condensador

Como podemos ver en la imagen, el circuito se compone de una batería V1de 10 (v) , un interruptor S1, un condensador C1 de 47 (uF) y una resistencia de 1 (Kohmio). El funcionamiento de este circuito es el siguiente, desde un inicio el interruptor S1 está cerrado, por lo tanto el condensador se carga a la tensión de la batería de 10 (v), cuando el condensador esta cargado, que es prácticamente al instante, abrimos el interruptor, de esta manera anulamos la batería ya que queda en circuito abierto, así pues el condensador se descarga por la resistencia hasta que llegue a cero, es decir, el condensador mantiene la tensión durante un período de tiempo, como no es ideal, va perdiendo tensión hasta que se descarga del todo, así de simple, esto lo calcularemos en el próximo artículo del condensador. En la figura 5 os dejamos la gráfica de la descarga, en el eje vertical tenemos la tensión del condensador y en el horizontal el tiempo en segundos.

Figura 5. Gráfica tensión del condensador de la figura 4.

Figura 5. Gráfica tensión del condensador de la figura 4.

De momento, lo dejaremos aquí, si tenéis dudas no os olvidéis realizar el comentario correspondiente y os intentaremos ayudar. Por último, como hace tiempo que empezamos a tener seguidores en el bloc, intentaremos premiarlos, en un futuro cercano dejaremos un esquema de mando de TV y una explicación sencilla de cual es su funcionamiento, medidas de mantenimiento, etc., solo esperamos no tardar mucho tiempo en esto, ya que estamos muy atareados. Muchas gracias y hasta el próximo artículo.

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Electrónica Básica: Señales II

Bienvenidos de nuevo a otro artículo de nuestro curso de electrónica básica, en este vamos a tratar con más profundidad las señales alternas AC sinusoidales y como se calculan. Como primer paso para entender como funciona, debemos saber que la función seno se caracteriza por los ángulos de una circunferencia, a continuación, en la figura 1 os mostramos una circunferencia con los cuatro puntos más significativos marcados:

Figura 1. Ángulos seno

Figura 1. Ángulos seno

Lo que vemos en esta figura, es que 0º es lo mismo que 2pi, 90º equivale a pi/2, etc., estos ángulos son el resultado que obtendremos dentro del paréntesis del seno, sobre todo en múltiplos de los mismos valores. Lo mejor para realizar estos cálculos es utilizar una calculadora científica barata o la calculadora de nuestro sistema operativo en modo científico. Para entender mejor el cálculo, en la figura 2, mostramos el resultado de los cuatro  puntos de la figura 1 mediante la fórmula general del seno:

Figura 2. Cálculo Puntos Seno Circunferencia.

Figura 2. Cálculo Puntos Seno Circunferencia.

Como podemos observar en la figura 2, la primera fórmula es la general del seno, como por ahora solo vamos a tener en cuenta lo que tenemos dentro del paréntesis, la amplitud (A) no la escribiremos. La segunda fórmula, es el cálculo del seno cuando tenemos 0º o 360º, donde obtenemos un 0 como resultado, esto también pasará cuando el ángulo que obtenemos dentro del paréntesis sea par, por ejemplo 4pi, 6pi, 8pi, etc. el seno también dará 0 como resultado. La tercera fórmula, hace referencia al ángulo de 90º, donde el seno da 1 como resultado, como antes los múltiplos de este valor también darán 1, 5pi/2, 9pi/2, etc. separados 4 a 4. En la cuarta fórmula de la figura, nos encontramos cuando tenemos 180º dentro del paréntesis, donde obtenemos 0 también; como antes los múltiplos impares de este también darán 0, es decir: 3pi, 5pi, 7pi, etc. En la última fórmula tenemos 270º dentro del paréntesis y como resultado obtenemos un -1, como los anteriores aquí también, los múltiplos 4 a 4, darán como resultado -1, es decir: 7pi/2, 11pi/2, 15pi/2.

Estos 4 valores que hemos visto, son muy pocos, ya que hay infinitos valores, por eso necesitamos si o si, el uso de una calculadora científica, por ejemplo podemos tener 45º, 60º, 300º, etc., así pues solo es un pequeño ejemplo de como se calcula un seno y si nos fijamos bien, los ángulos se repiten dando vueltas a la circunferencia anterior, por ejemplo 720º es lo mismo que decir que damos dos vueltas a la circunferencia y por lo tanto nos encontramos en el punto de 0º.

Una vez visto los resultados del seno mediante la circunferencia anterior, vamos a trasladar estos cálculos a las señales de electrónica, en este caso a una sinusoide alterna AC, con diferentes valores de amplitud y frecuencia. En la figura 3 mostramos la primera señal alterna de 5(v) de amplitud y 20 (Hz) de frecuencia:

Figura 3. Ejemplo 1 Señal AC.

Figura 3. Ejemplo 1 Señal AC.

Como podemos observar en la figura 3 mostramos 4 ciclos de una sinusoide de 20 (Hz), en el eje horizontal de la gráfica tenemos el tiempo hasta 0,2 (s) y en el eje vertical se representa la tensión, donde los valores varían desde +5(v) hasta -5(v), 4 ciclos significa que debemos escoger una parte de la señal que luego se va repitiendo a lo largo del tiempo ( periodo t), por eso tiene el nombre de periódica, por ejemplo el periodo va desde 0 (s) hasta 0,05 (s), es decir el periodo tiene un tiempo de 0,05 (s), esto equivale a la frecuencia de la señal, tal y como mostramos en la ecuación 1:

Ecuación 1. Cálculo del período.

Ecuación 1. Cálculo del período.

Como podemos observar, si conocemos el período podemos conocer la frecuencia de una señal con esta función, por eso si nos fijamos en la figura 3, existen 4 ciclos en 0,2(s), que equivale a decir 0,05 x 4. Ahora vamos a escribir los cálculos que relacionan los valores resaltados en verde de la figura 3, en la figura 4:

Figura 4. Cálculos Señal figura 3.

Figura 4. Cálculos Señal figura 3.

Como podemos observar, el resultado de estos cálculos corresponden exactamente con los representados en la figura 3, los demás se calculan de la misma forma, adaptando el ángulo a calcular dentro del seno, en resumen tenemos un valor diferente para cada instante del tiempo, por eso este tipo de señales se llama tensión alterna.

Ahora vamos a calcular otra señal AC diferente, en este caso variamos la tensión a 10 (v) de amplitud y una frecuencia de 50 (Hz), tal como mostramos en la figura 5:

Figura 5. Señal AC de 50 (Hz) y 10 (v).

Figura 5. Ejemplo 2 Señal AC.

Como podemos observar, la amplitud de esta señal es mayor (10 (v)) y para el mismo instante de tiempo tenemos más ciclos o períodos, porque la señal también tiene una mayor frecuencia (100 (Hz). A continuación, en la figura 6, os dejamos el resultado de calcular los 5 puntos básicos resaltados de verde en la figura 5:

Figura 6. Cálculos señal figura 5.

Figura 6. Cálculos señal figura 5.

Como podemos observar, los valores de los cinco puntos coinciden con la gráfica. Ahora vamos a mostrar el último ejemplo, en la figura 7:

Figura 7. Ejemplo 3 señal AC

Figura 7. Ejemplo 3 Señal AC

En este caso volvemos a tener otra sinusoide con el mismo instante de tiempo (0,2 (s)), pero con una frecuencia aún mayor (100(Hz) y una amplitud un poco más pequeña (9 (v)), como en los anteriores ejemplos, en la figura 8, os dejamos los cálculos de los cinco puntos mostrados en esta figura 7:

 

Figura 8. Cálculos figura 7

Figura 8. Cálculos señal figura 7.

Una vez más, como podemos observar, los cálculos coinciden con los puntos resaltados en verde de la gráfica de la figura 7, además os hemos dejado como extra el cálculo a 45º entre el punto 1 y el punto 2. Como puede costar un poco de calcular todo esto, en un futuro realizaremos un artículo donde os dejaremos una tabla con los valores de los ángulos y una gráfica con los mismos para que se vea más claro, de momento lo dejamos aquí y nos veremos en el próximo artículo donde continuaremos con los condensadores, como siempre si tenéis alguna duda dejad un comentario al respecto y hasta la próxima.

 

Written by Área TIC Apfos

18 de marzo de 2013 at 20:00

Electrónica Básica: Ejercicio 2

Bienvenidos a otro artículo de nuestro curso de electrónica gratis, en esta ocasión realizaremos el ejercicio 2 para practicar las últimas lecciones del curso. A continuación, mostramos el circuito que vamos a resolver:

Figura 1. Circuito a resolver

Figura 1. Circuito a resolver

Como podemos observar en la figura 1, tenemos un circuito de 6 elementos, una batería de 9 (v) y 5 resistencias. El primer paso es dibujar las tensiones y corrientes de cada elemento en el esquema, tal y como mostramos en la figura 2, a continuación:

Figura 2. Circuito con tensiones y corrientes

Figura 2. Circuito con tensiones y corrientes

Ahora que tenemos dibujadas todas las tensiones y corrientes de los elementos, vamos a dibujar los nodos del circuito mediante letras, ya que realizaremos un análisis por nodos mediante KCL, tal y como mostramos en la figura 3, a continuación:

Figura 3.Circuito anterior con nodos añadidos

Figura 3.Circuito anterior con nodos añadidos

Como podemos observar en la figura 3, tenemos 4 nodos, en realidad son 5 si contamos la masa, pero al ser el nodo común o de referencia, por norma no se cuenta. Si nos fijamos, hemos dibujado las polaridades a nuestro gusto, siguiendo el criterio de nuestro anterior artículo, ya os digo que son correctas, pero sino lo fueran, de todas formas al calcular detectaríamos si nuestro dibujo es incorrecto. Ahora vamos a realizar unas apreciaciones, por ejemplo podemos ver que Ibat=IR1, es decir, la batería tiene la misma corriente que la resistencia R1, esto es así porque están en serie; además también podemos ver que la tensión en la resistencia R2 es la misma que la tensión en la resistencia R3, es decir VR2=VR3, esto es así porque las dos están en paralelo. Teniendo en cuenta lo dicho, vamos a proceder a calcular el circuito, es decir debemos conocer todas las tensiones y corrientes de todos los elementos, para ello, en primer lugar, escribiremos las letras de cada nodo y a su derecha escribimos las ecuaciones del KCL, tal como mostramos en la ecuación 1, a continuación:

Ecuacion 1.KCL en los nodos

Ecuacion 1.KCL en los nodos

Como vemos, el nodo D no lo podemos calcular, en realidad este nodo está abierto, por lo tanto, por la resistencia R5 no circula corriente, ya que no tenemos ningún elemento después, así pues el nodo D no existe y la tensión de salida, es en realidad, la misma que en el nodo C, haciendo a la resistencia R5 superflua. Otro aspecto a tener en cuenta, es que en el nodo A, conocemos la tensión del mismo, ya que VBat=VA=9(v). Con todo esto, las ecuaciones y el circuito quedan así:

Figura 4. Circuito simplificado

Figura 4. Circuito simplificado

Ecuacion 2. KCL en los nodos simplificados

Ecuacion 2. KCL en los nodos simplificados

Como podemos observar, ahora el circuito es más sencillo y ya podemos calcular. El siguiente paso, es cambiar las corrientes de cada resistencia por su cálculo correspondiente mediante la ley de ohm que vimos hace tiempo, esto es por ejemplo IR1= VR1/R1:

Ecuacion 3. Desarrollo en los nodos 1

Ecuacion 3. Desarrollo en los nodos 1

Ahora ya hemos cambiado cada resistencia por el valor de la relación de su tensión y resistencia, mediante la ley de ohm. El siguiente paso consiste en substituir cada tensión de resistencia por la tensión de nodo, por ejemplo VR1=VA-VB, es decir, la tensión en la resistencia R1, es la diferencia de su terminal positivo (VA donde entra la corriente) y su terminal negativo (VB donde sale la corriente), tal como vimos en el artículo de polaridad. También, podemos observar, que tenemos ecuaciones extra, en realidad son de sentido común mirando el circuito. A continuación, realizamos la operación en cada nodo:

Ecuacion 4. Desarrollo KCL en los nodos 2

Ecuacion 4. Desarrollo KCL en los nodos 2

Ahora, como paso siguiente, vamos a substituir cada valor de tensión, solo conocemos VA y cada valor de resistencia (estas las conocemos todas):

Ecuacion 5. Desarrollo KCL en los nodos 3

Ecuacion 5. Desarrollo KCL en los nodos 3

Si nos fijamos bien, las ecuaciones del nodo B y C, forman un sistema de ecuaciones con 2 incógnitas, por lo tanto se puede resolver y es lo que vamos a hacer a continuación:

Ecuacion 6. Desarrollo KCL en los nodos 4

Ecuacion 6. Desarrollo KCL en los nodos 4

Ahora vamos a despejar VB en las dos ecuaciones (aplicando matemáticas):

Ecuacion 7. Desarrollo KCL en los nodos 5

Ecuacion 7. Desarrollo KCL en los nodos 5

Ahora igualamos las dos ecuaciones para hallar el valor del nodo C:

Ecuacion 8. Desarrollo KCL en los nodos 6

Ecuacion 8. Desarrollo KCL en los nodos 6

Ahora ya tenemos la tensión de salida como resultado y por lo tanto podemos conocer también VB:

Ecuacion 9-1. Desarrollo KCL en los nodos 7

Ecuacion 9-1. Desarrollo KCL en los nodos 7

 

Ecuacion 9-2. Continuación

Ecuacion 9-2. Continuación

Ahora ya conocemos las tensiones de cada nodo y por lo tanto también las de cada elemento. Vamos a demostrarlo:

Ecuacion 10. Desarrollo KCL en los nodos 8

Ecuacion 10. Desarrollo KCL en los nodos 8

Ecuacion 11. Desarrollo KCL en los nodos 9

Ecuacion 11. Desarrollo KCL en los nodos 9

Ahora que ya tenemos las tensiones de cada elemento, podemos calcular mediante la ley de ohm, el valor de las corrientes del circuito:

Ecuacion 12. Desarrollo KCL en los nodos 10

Ecuacion 12. Desarrollo KCL en los nodos 10

Como podemos observar se cumple (existe un pequeño error en los decimales):

Ecuacion 13. Desarrollo KCL en los nodos 11

Ecuacion 13. Desarrollo KCL en los nodos 11

Por último, solo queda calcular la potencia cedida o absorbida por cada elemento, mediante la ley de ohm. La batería cede energía y las resistencias la absorben, por lo tanto, la potencia que da la batería, la consumen las resistencias. Veamos lo con números:

Ecuacion 14. Desarrollo KCL en los nodos 12

Ecuacion 14. Desarrollo KCL en los nodos 12

Por lo tanto se cumple que:

Ecuacion 15. Desarrollo en los nodos 13

Ecuacion 15. Desarrollo en los nodos 13

Lo podéis comprobar vosotros mismos. Los resultados son correctos y por lo tanto hemos terminado de calcular el ejercicio. Si tenéis dudas, realizad un comentario al respecto y os intentaremos ayudar. Ahora ya sabemos como calcular este tipo de circuitos, en el próximo artículo, trataremos la tensión alterna y como se calcula con más profundidad. Hasta pronto.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Electrónica Básica: Polaridad + Leyes de Kirchoff

Bienvenidos a otro artículo de nuestro curso de electrónica gratis. En esta ocasión vamos a aprender dos aspectos teóricos fundamentales en electrónica, el concepto de polaridad de un componente y las dos leyes de Kirchoff (KCL y KVL), los veremos, a continuación, por separado:

-Polaridad:

Básicamente, la polaridad está representada por la diferencia de potencial, o voltaje entre dos extremos o terminales de un componente, para hacerlo fácil, diremos que un terminal es positivo y otro negativo, y podemos distinguirlos mediante la corriente. Es decir, si tenemos un componente, por ejemplo una resistencia, está tiene dos terminales, así pues cuando apliquemos una tensión o voltaje entre estos, el positivo será el primer terminal donde entra la corriente y el negativo será el terminal donde sale la corriente. Para verlo mejor, a continuación os mostramos la imagen de una resistencia, con la polaridad explicada anteriormente:

Polaridad de dos elementos

Polaridad de dos elementos

Como podemos ver en la imagen, tenemos dos componentes, una batería y una resistencia, conectados en paralelo, así pues podemos decir que la batería alimenta a la resistencia. En esta imagen, además hemos señalizado la polaridad y el recorrido de la corriente. Como podemos ver, la polaridad coincide tanto en la batería como en la resistencia, el positivo lo tenemos en el terminal superior de los dos, que como hemos dicho antes será el primer terminal, y el negativo, es el inferior en los dos, por lo tanto el segundo terminal.

Ahora debemos seguir el recorrido de la corriente, mirando la imagen, empezaremos por el terminal negativo de la batería, es decir, el flujo de electrones (corriente), entra en el terminal negativo de la batería, sale por el positivo de la misma, recorre el cable hasta el primer terminal de la resistencia, el positivo, entra en la resistencia y sale por el terminal negativo de la misma, y vuelve al terminal negativo de la batería otra vez, y así sigue el ciclo de circulación del flujo de corriente por nuestro circuito de ejemplo, hasta que se agote la batería. Si nos fijamos bien, vemos que cuando la corriente IR entra en la resistencia, lo hace primero por el terminal positivo, y por esto es el terminal positivo; en cambio en la batería, el primer terminal de entrada de la corriente IB es el negativo, y es correcto por lo siguiente: en los componentes que ceden energía, la corriente sale del negativo, o sea baterías o cualquier tipo de fuente, cede o da energía, por lo tanto todas las corrientes de estas entran primero por el terminal negativo, en cambio en los demás componentes la corriente entra siempre por el terminal positivo. Así pues ya sabemos como circula la corriente en un circuito y como depende el tipo de componente que exista en el mismo. Puede que al principio os resulte difícil, pero no os preocupéis porque con la práctica y la experiencia va saliendo.

-KCL (primera ley de Kirchoff):

Como su nombre indica, fue este señor el que las formuló en su momento, para más información visitad internet. Esta ley trata del comportamiento de las corrientes en un circuito correctamente, la definición sencilla es que en un nodo o punto de unión de uno o más elementos de un circuito, las corrientes que entran o salen del mismo, su suma es cero. Como siempre vamos a poner un ejemplo, en la siguiente imagen os muestro un nodo de resistencias donde hay tres corrientes de cada una:

Primera Ley de Kirchoff KCL

Primera Ley de Kirchoff KCL

Como podemos ver en la imagen, el número 1 entre paréntesis, es el nodo, donde se unen tres terminales de tres resistencias, y también tenemos sus respectivas corrientes (IR2, IR3 y IR4), como vemos, la ley de Kirchoff es bien fácil, la corriente total del nodo es la suma de corrientes que siempre es cero para cualquier nodo, las que entran al nodo son iguales a las que salen del nodo, por lo tanto la operación queda así:

Formula KCL

Formula KCL

Como vemos en la fórmula de la imagen, esta claro que IR4 tendrá signo negativo para que se cumpla la fórmula, esto es lo mismo que decir que entran dos corrientes en un nodo y sale una que es suma de las dos. De esta forma en un circuito real, si tuviéramos dos corrientes y otra que desconocemos su valor, mediante esta ley de kirchoff hallaríamos la incógnita.

-KVL (segunda ley de Kirchoff):

Esta segunda ley, trata sobre el comportamiento de las tensiones en un circuito de forma correcta. Dice que las suma de las tensiones de cada nodo en un circuito son cero. Esto significa que cada elemento tiene una tensión entre nodo y nodo. Como siempre vamos a colocar uno de nuestros ejemplos, en la siguiente imagen tenéis un circuito con una fuente o batería y dos resistencias:

Segunda Ley de Kirchoff KVL

Segunda Ley de Kirchoff KVL

Como podemos observar en la imagen tenemos cuatro nodos (1), (2), (3) y (4). Como hemos dicho anteriormente, la suma de todas las tenisones de los nodos debe ser cero, esto significa que entre el nodo (1) y el (4) tenemos una tensión de batería que es V2, entre (1) y (2) la tensión de R2 que es VR2, entre (2) y (3) la tensión de la resistencia R3 que es VR3 y entre (3) y (4), cero o tierra porque no tiene ningún elemento porque solo es un cable y además es nuestro nodo de referencia, en realidad (3) y (4) no son nodos sino uno. A continuación aplicamos la ley con las matemáticas, y veremos que también es sencilla:

Formula KVL

Formula KVL

Como vemos en la fórmula, debemos realizar el recorrido de la corriente, si empezamos por el nodo 4, tenemos que la corriente entre este y 1, es V2 de valor y para que cumpla la fórmula debería ser negativa, al ser una fuente cuadra completamente porque esta no absorbe corriente sino que la cede. Continuando con el recorrido de la corriente, entra en la resistencia R2 desde el nodo 1 y sale por el nodo 2, resultando la tensión VR2, siguiendo, la corriente entra en la resistencia R3 del nodo 2 y sale por el nodo 3, creándose la tensión VR3, y entre el nodo 3 y 4 no existe tensión porque es un cable y nuestro nodo de referencia o cero. Para terminar de explicar la fórmula, la tensión de la fuente o batería es igual a la suma de las tensiones de las dos resistencias R2 y R3, es decir estas absorben toda la tensión de la batería.

Y ya hemos terminado, ahora que ya conocemos el concepto de polaridad y las leyes de Kirchoff, podremos realizar un circuito completo y sus cálculos de tensiones y corrientes en cada elemento, así pues en el próximo artículo de nuestro curso gratis, realizaremos el ejercicio 2 para despejar dudas, aún así comentad si las tenéis. Hasta pronto.

Electrónica Básica: Señales I

En este nuevo artículo, continuando con nuestro curso de electrónica gratis, vamos a enseñaros las dos señales básicas en electrónica, una señal continua (DC)  y una señal alterna (AC):

-Señal o tensión continua:

Señal o Tensión Continua (DC)

Señal o Tensión Continua (DC)

En esta imagen tenéis una representación gráfica de una tensión o señal continua (DC). En el eje vertical, se representan los voltios y en el eje horizontal, el tiempo;  como podemos observar, esta señal tiene 10 (v) aproximadamente de amplitud o valor y como es continua siempre tiene el mismo valor constante todo el tiempo, en este caso se representa solo un segundo, pero se sobreentiende que es infinito mientras la fuente de tensión este conectada. Como ejemplo, esta señal la obtenemos de cualquier batería que compremos: pilas tipo AA, AAA, de coche, etc., solo cambiará el valor de la amplitud o la cantidad de voltios, pero la forma a lo largo del tiempo es la misma.

-Señal o tensión alterna:

Señal o Tensión Alterna (AC)

Señal o Tensión Alterna (AC)

En esta imagen tenéis una representación gráfica de una tensión o señal alterna (AC). Igual que antes, en el eje vertical tenemos los voltios o el valor de la amplitud y en el eje horizontal tenemos el tiempo en segundos. En esta ocasión, podemos observar que la tensión varía con el tiempo y no es constante, de aquí el nombre de alterna, además también es periódica, ya que se repite en el tiempo hasta el infinito, mientras la fuente este conectada; esta señal la podéis encontrar en vuestro domicilio o en industrias, esto es así porque resulta más sencillo transportar una señal alterna que una contínua, tened cuidado con la tensión de vuestro domicilio ya que es media tensión y os puede causar la muerte, recordad que desde aquí solo os enseñamos y no debéis manipular tensiones peligrosas, y no nos responsabilizamos de vuestros actos al respecto, así pues extremad la precaución y mejor no manipuléis tensiones de este tipo que disponen de cientos de voltios.

La operación de esta señal se llama seno, que es una operación matemática de trigonometría, pero no os preocupéis por esto, como dijimos, vamos a realizar los cálculos de forma fácil, a continuación os dejamos la operación de esta señal en concreto:

Fórmula General Seno Electrónica

Ecuación General Seno Electrónica

-Descripción de la ecuación:

V (t)= es el valor de la ecuación en voltios del seno.

A= amplitud de la señal en valor absoluto, o sea solo tenemos en cuenta que son 10 (v), ni positivos ni negativos.

sin= esto es el seno. Si desconocéis esta ecuación, no os preocupéis, realizaremos más artículos y os quedará claro, sino realizad comentarios al respecto y os ayudaremos.

f= pertenece a la frecuencia de la señal, se mide en hercios y lo veremos más adelante.

t= pertenece al tiempo de la señal en un punto en concreto, es decir podemos calcular el valor de la tensión en un momento exacto, se mide en segundos.

En definitiva y en resumen, la amplitud multiplica al seno, y el seno se caracteriza y calcula (con calculadora científica aunque sea barata o de vuestro sistema operativo) por lo que hay en su interior o paréntesis, es decir el valor resultante de la multiplicación del 2, pi, la frecuencia de la señal y el tiempo que queremos calcular. Así pues la señal de la gráfica anterior, tendría una ecuación así:

Ecuación Gráfica Señal Alterna AC

Ecuación Gráfica Señal Alterna AC

Así pues, la señal de la gráfica tiene 50 (Hz) (hercios) de frecuencia, como esto costará un poco de entender, realizaremos otro artículo con más explicaciones sobre el tema y más señales, de momento solo queremos que os quedéis con las dos formas diferentes de la señal, continua y alterna, y del resto lo que podáis entender.

Como ya sabemos que es una corriente o tensión continua (DC), en el próximo artículo explicaremos el tema de polaridad y dos herramientas imprescindibles en electrónica (kirchhoff).

Hasta el próximo artículo.

Electrónica Básica: Ley de Ohm

Geekygadgetutoriales Área TIC Apfos- Ley de OhmHola de nuevo,

Después de un largo período sin postear, gracias a una época de intenso trabajo, volvemos a nuestro curso de electrónica básica, ahora con la famosa ley de ohm.

Antes de que podamos analizar circuitos sobre el papel, necesitamos de herramientas de cálculo sencillas para ello, y está es la ley de ohm. El nombre lo adquirió de su creador y como pudimos fijarnos en anteriores artículos, es la unidad de medida de la resistencia, si necesitáis más info, en este link de la wikipedia encontraréis más: http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm

Como podemos fijarnos en la imagen, tenemos dos triángulos con tres variables dentro, en estos se resume esta ley y es perfecto para acordarnos de una manera fácil. Vamos a describirlos:

-Triángulo izquierda:

Como vemos, en este, arriba tenemos los voltios y debajo al mismo nivel, la variable de resistencia y corriente al lado, esto significa que los voltios se dividen por una variable de debajo o multiplicamos las que están a su mismo nivel, en este caso R e I. Para entenderlo mejor vamos a ver todas las posibilidades, para hallar la variable que necesitamos, debemos taparla con un dedo en el triángulo y las otras dos será la operación que deberemos efectuar. Ejemplo de combinaciones:

-Para hallar voltaje (V), debemos tapar este con un dedo, como vemos solo nos queda R e I, como están al mismo nivel, se multiplican, así pues para hallar los voltios debemos multiplicar R por I, y tendremos los voltios resultantes.

-Para hallar Corriente (I), debemos tapar esta como antes, como vemos solo nos queda V y debajo R, como están a diferente nivel, se dividen, así pues para hallar los amperios deberemos dividir V por R, y ya está.

-Para hallar Ohms (R), debemos tapar R, y tendremos V y debajo I, por lo tanto como están a diferente nivel, se dividen, V dividido por I, y obtendremos los ohmios resultantes.

Con esto hemos acabado con el primer triángulo, con un poco de práctica lo haréis sin mirar.

-Triángulo derecha:

En este, al igual que el anterior, tenemos tres variables, solo cambia el orden y que ahora tenemos vatios en lugar de ohmios, pero el procedimiento es el mismo, si tenemos una variable a distinto nivel, se dividen, en cambio si están al mismo, se multiplican. Para entenderlo mejor veremos las combinaciones:

-Para hallar vatios (W), debemos tapar este con el dedo, como vemos solo nos queda V e I al mismo nivel, por lo tanto se multiplican y así hallaremos los vatios como resultado.

-Para hallar voltios (V), debemos tapar este, como vemos ahora solo queda W e I a distinto nivel, así pues se divide W por I, y tendremos voltios como resultado.

-Para hallar amperios (I), debemos tapar este, como podemos observar, ahora nos queda W y V a diferente nivel, como antes se divide W por V y así hallaremos los amperios.

Ahora ya sabemos calcular cualquier variable de estas cuatro en total (V, I, R y W), de forma fácil, eso si debemos llevar cuidado con los órdenes de magnitud, si, por ejemplo, tenemos kilovoltios y los dividimos por amperios, obtendremos kiloohmios y no ohmios, así pues es mejor que pasemos todo al mismo orden de magnitud para evitar errores, por ejemplo como antes, si tenemos 1 kilovoltio, debemos pasarlo a voltios para dividirlos por amperios, esto serían 1000 voltios, así si obtendremos ohmios. Si tenéis problemas, no dudéis en comentarlos, para eso están.

Hoy lo dejamos aquí, en el próximo artículo veremos unos cuantos símbolos para empezar a montar nuestros primeros circuitos de forma esquemática sobre el papel.

Hasta la próxima.

Written by Área TIC Apfos

23 de septiembre de 2012 at 13:25

Electrónica Básica: Tensión, Corriente y Potencia

Buenas de nuevo,

Siguiendo con nuestro curso de electrónica básica, hoy veremos los conceptos de Tensión, Corriente y Potencia. Antes de verlos vamos a definir el concepto físico de carga, que nos irá muy bien para entender lo anterior:

-Carga: la carga eléctrica la entenderemos como una partícula muy muy pequeña (subatómica), que tiene signo positivo o negativo y mediante un campo electromagnético o calor, esta se puede desplazar por el espacio. Por ejemplo, un fotón es la carga eléctrica de la luz visible, es decir, el sol nos envía cargas eléctricas que hacen que veamos de día (luz natural).

Ahora sí, vamos a dar una definición sencilla a cada uno:

Tensión: o voltaje, es la magnitud física que nos permite conocer o medir la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos, también se conoce como el trabajo que debe realizar una carga eléctrica para moverse de un punto a otro. Su unidad de medida son los Voltios (V). Explicación sencilla: el voltaje nos dice que diferencia de cantidad eléctrica hay entre dos puntos, normalmente dos puntos de un cable eléctrico.

Corriente: o amperaje, es la magnitud física que nos permite conocer o medir el flujo de cargas que recorren por un medio (normalmente el medio es un cable eléctrico) por unidad de tiempo. Su unidad de medida es el Amperio (A). Explicación sencilla: la corriente nos dice cuantas cargas están pasando por nuestro medio (cable) en ese momento.

Potencia: es la magnitud física que nos permite conocer o medir la energía entregada o absorbida por un elemento en un instante determinado. Su unidad de medida es el Vatio (W). Explicación sencilla: el vatio nos dice cuantas cargas se absorben o entregan a un elemento eléctrico (componente eléctrico, por ejemplo una resistencia) en un instante de tiempo determinado.

Ahora que ya sabemos que son los voltios, los amperios y los vatios, ya podemos realizar nuestro primer cálculo en electrónica, ya que estas magnitudes están relacionadas entre si:

Vatios= Voltios x Amperios

Fórmula Vatios, con voltios y amperios.

Fórmula Vatios, con voltios y amperios.

Ojo!, aquí también existen órdenes de magnitud como con el metro (Kilómetro, decímetro, etc) por lo tanto también tendremos Kiloamperios, Megavatios, Milivoltios, i el resto.

En el próximo artículo ya estaremos preparados para conocer nuestro primer componente electrónico: la resistencia.

Hasta pronto

Written by Área TIC Apfos

17 de febrero de 2012 at 12:03