Bienvenido a este curso gratuito de electrónica básica, a través de varios tutoriales aprenderás sobre semiconductores, potencia eléctrica, ley de Ohm y mucho mas. Te recomiendo que vayas leyendo cada artículo en el orden en que los voy dejando en este post para que vayas comprendiendo desde lo básico hasta cosas mas complejas.

Si aun no tenemos el tema que buscas no te preocupes, estaré actualizando este curso constantemente y si te gusta, ayúdame compartiéndolo para que pueda subir mas clases como esta.

¿Qué es la electrónica?

La electrónica es un campo de la ingeniería y rama de la física aplicada que estudia el movimiento y efectos de los electrones libres en el diseño de aparatos que procesan, proporcionan y/o distribuyen información.

Y quizá me dirás una licuadora contiene electrónica pero no procesa, ni transmite información, pero aunque no parezca, una licuadora procesa información dentro de sus circuitos digitales o analógicos para saber qué cantidad de corriente y tensión se debe aplicar a los devanados que hacen girar las aspas.

Es muy importante comprender que la electrónica y la electricidad no es lo mismo, la electricidad es un fenómeno natural y la electrónica es un concepto, teorías y fórmulas creadas por el hombre, inicia este curso aprendiendo cual es la diferencia entre estos dos conceptos.

• Diferencia entre electrónica y electricidad.

Conceptos básicos y definiciones

Para comprender cómo es que la electrónica funciona, debemos conocer algunas propiedades físicas muy importantes, te recomiendo que le des un repaso a estos artículos para recordar conceptos básicos de la electrónica, como son:

• Corriente eléctrica
• Tensión eléctrica
• Potencia eléctrica

Corriente eléctrica

La corriente eléctrica es la primera magnitud física que debes aprender para iniciar en este mundo de la electrónica, así que, veamos de qué trata. La corriente eléctrica es un flujo de carga eléctrica positiva que se mueve a través de un conductor, donde, la cantidad de carga por cada unidad de tiempo se le denomina intensidad de corriente eléctrica.

Voltaje

Si has leído el post anterior ya conoces a la corriente y los amperes, ahora toca conocer qué es aquello que impulsa el flujo de electrones, el concepto de voltaje o correctamente dicho “Tensión eléctrica”, también llamado diferencia de potencial, dicho concepto es una magnitud física que impulsa a los electrones a través un conductor en un circuito eléctrico, lo que ocasionando el flujo de corriente eléctrica.

Potencia eléctrica

Antes de comenzar hablar de componentes y dispositivos electrónicos, es importante que conozcas cómo es que la energía es absorbida o entregada en los circuitos, así que, potencia es la cantidad de energía eléctrica que es entregada o absorbida por un elemento o dispositivo electrónico en un momento determinado.

Sistemas electrónicos

Los sistemas electrónicos son muy interesantes y los menciono ya que es muy importante que los electrónicos pensemos en muchas ocasiones de una forma modular, he tenido colaboradores que todo lo quieren hacer en la misma placa o programar todo en el mismo archivo, pero pensar en forma modular te ayudará mucho en el futuro, créeme.

Y es precisamente lo que la definición de sistemas eléctrico nos indica.

Los sistemas electrónicos es un conjunto de circuitos y/o dispositivos que interactúan entre sí para entregar un resultado.

Este concepto indica que podemos dividir en 3 partes a los sistemas eléctricos:

• Entradas, las entradas en un circuito son los input, sensores o transductores los cuales pueden ser eléctricos o mecánicos, que reacción a diferentes señales o magnitudes como la temperatura, humedad, etc., y las convierten a niveles de voltaje o corriente.
• Procesamiento, el procesamiento se refiere a que podemos contar con circuitos o componentes que procesan las señales provenientes de los sensores o entradas, estas señales, son procesadas, transformadas e interpretadas para realizar alguna acción.
• Salidas, los outputs pueden ser también sensores o transductores que convierten el voltaje o corriente en señales físicas que son útiles para realizar alguna acción en un medio.

Como puedes observar este comportamiento es idéntico a los sistemas lineales donde a una entrada tenemos una salida y será un concepto al que siempre te enfrentarás en el diseño electrónico. Por ejemplo, una lámpara de LED comúnmente utiliza fotoresistencias para saber cuando es de día o de noche para encender o apagar la lámpara, haciéndote la vida más fácil.

Leyes fundamentales de la electrónica

Qué te parece si continuamos con algunas teorías y conceptos básicos que debes conocer antes de pasar al análisis de circuitos y semiconductores, se que recibiré críticas de algunos colegas, ya que he subido artículos que no llevan un orden catedrático, pero por favor, tenerme paciencia, lamentablemente esta página la llevo sólo y he subido los conceptos que en mi experiencia son los más importantes, pero los iré complementando con el tiempo y poniendo en orden.

Ley de Ohm

La primera teoría que debes conocer es la ley de Ohm, esta ley es utilizada en prácticamente todo el análisis de circuitos, ya sea corriente directa o corriente alterna. En un circuito eléctrico, la intensidad de corriente que circula es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica que está presente en el circuito.

Ley de Joule

Otra de las leyes fundamentales de la electrónica que debes conocer es la ley de Joule, la cual nos da una ecuación y nos explica cómo obtener el calor disipado en un material cuando una corriente eléctrica circula a través de él durante cierto tiempo.

Leyes de Kirchhoff

Ahora pasemos a revisar las leyes de Kirchhoff con lo cual tendrás las bases para resolver y analizar cientos de circuitos, en el siguiente artículo te explico tanto la ley de voltajes como la ley de corrientes de una forma muy simple, además resolveremos un problema para que practiques al instante.

• Las leyes de Kirchhoff son un par de enunciados o leyes que indican el comportamiento matemático de la intensidad de corriente y tensión en un circuito eléctrico con base en el concepto de conservación de la energía y la carga.

Análisis de circuitos

Ya has revisado y comprendido las leyes fundamentales de la electrónica, ahora debemos pasar a otro de los conceptos básicos e indispensables en el mundo de la electrónica y, es el estudio análisis de circuitos, debes conocer sus partes y varias técnicas mediante las cuales podemos analizar y solucionar dichos circuitos.

• Circuitos eléctricos
• Circuitos en serie

Los siguientes teoremas son indispensables para el estudio de circuitos, te recomiendo revisar cada artículo por separado y resolver el ejercicio que se plantea.

Teorema de Thevenin y Norton

Y en el análisis de circuitos no puede faltar el Teorema de Thevenin y Norton, el cual es una poderosa herramienta que te ayudará en resolver circuitos complejos.

• El teorema de Thevenin no se trata más que una sustitución y simplificación de un circuito complejo a uno más sencillo.

Teorema de superposición

Otro de los grandes métodos en la solución de circuitos es el teorema de superposición, con este teorema lograrás simplificar con gran facilidad una gran cantidad de circuitos, por lo tanto, en este punto es muy importante que lo revises y practiques.

• El teorema de superposición decreta que, en un circuito de naturaleza LINEAL, la tensión y la corriente para cualquier elemento o componente en el circuito es la suma de las tensiones y corrientes por cada fuente que trabaja de manera independiente.

Componentes electrónicos

En verdad espero que te hayas dado para revisar cada uno de los temas anteriores en el orden en que te lo fui dejando, ya que para este apartado, lo necesitarás.

Existen elementos básicos que todo electrónico debe conocer, como son:

• Las resistencias
• Capacitores
• Inductores
• Etc.

Así que te dejo los siguientes post para que conozcas lo más importante sobre estos componentes, por favor revisalos y verás que después de aprender las leyes fundamentales y los teoremas que te deje, te va a resultar más sencillo comprender cada uno.

Resistencia eléctrica

El primero y más simple componente que debes aprender es la resistencia, comprobarás que todas las leyes y teoremas son fáciles de aplicar cuando hablamos de resistores, además es muy importante que conozcas los tipos y los códigos de colores y nomenclatura mediante los cuales podemos identificar a este componente.

• La resistencia eléctrica es la oposición a la corriente eléctrica que circula a través de un conductor.

Capacitores

Los capacitores o condensadores son componentes muy interesantes de analizar, así que, es importante que los estudies muy bien, tanto en corriente directa como en corriente alterna. Los capacitores, son componentes electrónicos pasivos que se caracterizan por almacenar carga eléctrica entre un par de placas cuando a través de ellos fluye una corriente eléctrica.

• ¿Qué es un capacitor?
• Capacitores en serie y paralelo

Divisor de tensión

Ahora que conoces las resistencias y capacitores, practiquemos un poco analizando esta configuración que utilizarás mucho en la práctica, ya se para diseñar un regulador, o simplemente para repartir el voltaje de la fuente en uno o mas cargas.

• DIVISOR DE TENSIÓN: ¿QUÉ ES? TIPOS, FORMULAS Y EJEMPLOS.

Relevadores

Utilizar este tipo de dispositivos electrónicos es vital y se utiliza en un sin fin de aplicaciones, en el siguiente post, te explico todo sobre este componente, sus tipos y un ejemplo para que aprendas a utilizarlo correctamente.

• Tipos y funcionamiento de los relevadores

Para continuar con lo que sigue, debemos remontarnos a los inicios de esta sorprendente área que es la electrónica, así que hagamos un repaso de los hechos más importantes que han marcado la evolución de esta rama de la física hasta la aparición de los semiconductores.

Un poco de historia sobre la electrónica y los semiconductores

• Creo que el punto del cual debemos partir es desde la aparición de los tubos de vacío ya que fue un punto muy importante para el desarrollo de la electrónica.
• Los tubos de vacío fueron de los primeros componentes que nos permitieron manipular señales, por ejemplo, se logró la amplificación de señales de radio y sonido, incluso las primeras computadoras usaron estos componentes en su construcción.
• Pero no fue hasta la aparición de los materiales semiconductores donde la electrónica tomó gran importancia en la vida de la humanidad, la aparición de los primeros diodos y transistores, crearon una serie de aparatos electrónicos que modificaron la vida de miles de personas en todo el mundo, y que hoy en día muchos de estos semiconductores siguen presentes en cientos de aparatos modernos. Y precisamente es el primer tema que te dejo en este curso de electrónica, en el siguiente artículo aprenderás lo más importan sobre los materiales semiconductores y tipo.
• A partir de la aparición de los semiconductores se comenzaron a fabricar componentes que revolucionaron por completo el diseño electrónico y uno de los primeros componentes que debes conocer y estudiar son los diodos, estos pequeños semiconductores fueron de los primeros componentes que dieron pie a la electrónica digital.
• Su comportamiento al ser polarizado en directa o en inversa explotó el comportamiento de los componentes como interruptores controlados por voltaje, ya que no necesita ningún componente mecánico externo que permita o impida el paso de la corriente eléctrica.

Después de esta pequeña introducción pasemos a revisar todo sobre los semiconductores y sus diferentes tipos.

Semiconductores

Si has llegado a este punto quiere decir que ya has revisado los conceptos básicos y aquellos componentes pasivos como, la resistencia y el capacitor.

• Los semiconductores son aquellos materiales cuya conductividad se encuentra entre la de un buen conductor, es decir, son materiales que no son tan buenos conductores como los metales, pero tampoco son malos conductores como los aislantes.

Diodos

Los diodos son los primeros semiconductores que debes de estudiar, conocer su funcionamiento te permitirá aprender facilmente otros componentes que suelen ser un poco más complejos.

• El diodo es un componente electrónico que se crea a partir de la unión de dos materiales tipo n y tipo p.

LEDs

Ahora que ya conoces los principios de los semiconductores y sabes qué es un diodo, toca revisar aquellos componentes que son capaces de emitir luz cuando por ellos circula una corriente eléctrica.

• Las luces LED son un tipo de iluminación que tiene su origen en los famosos LED (Light Emitting Diode) lo que permite reducir el consumo de energía eléctrica en comparación con otro tipo de lámpara como las incandescentes.

Transistores

Al igual que los diodos y los LED, el estudio de transistores es de vital importancia al momento de estudiar electrónica, ya que estos son los fundamentos de la amplificación y tratamiento de señales, así como la conmutación que da vida a la famosa electrónica de potencia.

• Los transistores son dispositivos electrónicos controlados por corriente y forman parte de los semiconductores, ya que están construidos a partir de materiales semiconductores tipo p y tipo n, los transistores son capaces de modificar una señal de entrada actuando como amplificadores o interruptores electrónicos.

Amplificadores

Ahora que conoces como funciona el transistor y conoces los materiales semiconductores, es momento de que revises aquellos componentes que son sumamente utilizados para la amplificación de señales.

• Un amplificador electrónico es aquel cuya función principal es incrementar la intensidad de corriente eléctrica.

Te dejo estos post para que puedas aprender todo sobre este estupendo componente:

• Amplificador operacional
• Amplificadores de potencia

Excelente, has avanzado muy bien, se que no es un curso perfecto pero créeme que me esforzado en escribir información interesante, que estoy seguro que te será de gran ayuda en tus estudios.

El siguiente apartado lo he planeado para que tengas algunos proyectos sencillos, pero que ilustran muy bien el uso de sensores en conjunto con los fundamentos que hasta el momento hemos aprendido, espero que te guste.

Aplicaciones con sensores

Los sensores son dispositivos que detectan una variable física a la que se le suele llamar señal de entrada y que la convierte, para después ser transmitida a valores medibles de dicha variable tendiendo así una señal de salida.

• ¿Qué es un sensor?
• Sensor de temperatura
• Sensores de humedad

Aplicaciones de la electrónica

La aplicación de esta rama de la ingeniería la podemos resumir fácilmente, ya que, podemos referirnos a que utilizamos la electrónica para el control, proceso y distribución de la información, así como en la distribución de la energía.

Por lo tanto podemos encontrar electrónica en prácticamente todo:

• Control y automatización
• Telecomunicaciones
• Electrónica de potencia
• Sistemas embebidos
• Electrónica analógica

Vamos a dejar hasta aquí este pequeño curso de electrónica, con el tiempo iré actualizando este artículo y agregare mas post donde te hablaré de cada componente usado en los circuitos eléctricos. Así que no te lo pierdas.