Hola, bienvenidos una vez más. En este video vamos a ver algunos elementos de los circuitos electrónicos, los cuales vamos a estar utilizando a través del curso. Vamos a ver, por ejemplo, cómo funcionan las resistencias, los capacitores, diodos, entre otros. Espero que esto les sirva como una base para poder seguir trabajando en los proyectos que haremos más tarde. Vamos a empezar hablando de la resistencia. La resistencia es una propiedad de los materiales que representa la oposición que estos ponen al flujo de corriente, es decir, el movimiento de los electrones. Su unidad de medida son los Ohms, siempre en honor a alguien. Pueden investigar un físico alemán Georg Simon Ohm. Si en un material que permite el flujo de corriente aplicamos una diferencia de potencial, vamos a ver que los electrones se mueven de un lado para otro. Esta corriente de electrones puede ser determinada por la ecuación que establece la ley de Ohm: corriente igual a voltaje entre resistencia. La diferencia de potencial representa la cantidad de energía con la cual se moverán los electrones y, la resistencia, la cantidad de energía que se disipará a través del material. Una resistencia es un elemento de electrónica hecho de un material conductivo que inflige una oposición al movimiento de los electrones, provocando la disipación de energía en calor. Símbolo. La representación gráfica de una resistencia en un esquema de circuitos electrónicos es la siguiente. Resistencias equivalentes. Se refiere a configuraciones de resistencias que pueden ser reemplazadas por una cuyo valor sea equivalente al de la configuración. Hay dos configuraciones básicas con las que se construyen todas las demás: en paralelo y en serie. En serie, las resistencias se colocan una después de la otra y el valor de la resistencia equivalente es el valor de la suma de todas las resistencias. Por ejemplo, "R" igual a "RA" más "RB". En paralelo. Las terminales de las resistencias están conectadas al mismo nodo. Para calcular la resistencia equivalente, aplicamos la suma del inverso del valor de cada resistencia como lo muestra la ecuación. Código de colores para leer el valor de una resistencia. Las resistencias implementan un código de colores para describir su valor. Leemos los colores desde la franja que se encuentra hasta la izquierda. La primera banda de color nos indica el valor del dígito más significativo. Por ejemplo, azul indica el número "seis". La siguiente, el valor del número menos significativo. Por ejemplo, el amarillo es el número "cuatro". La siguiente franja indica por cuánto tenemos que multiplicar ese número para obtener el valor de la resistencia. Supongamos que la tercera franja es roja indicando "por 100". Entonces 64 por 100 es igual a 6.400 ohms o, lo que es lo mismo, 6.4 kiloohms. La banda de tolerancia, reconocible por estar más separada, nos indica el porcentaje que puede variar el valor de la resistencia con respecto al indicado. Los diodos son un tipo de componente eléctrico que permite el flujo de corriente solamente en una dirección. Funcionamiento. Construido de elementos como el silicio y el germanio, un lado del diodo cuenta con un excedente de electrones; a este lado se le conoce como "N" Este material se acopla con otro que, al contrario, tiene una carencia de electrones creando un hueco de carga. Este material se conoce como "P". Al existir una diferencia de carga entre las dos zonas, los electrones pueden desplazarse de "N" a "P", pero no en la dirección contraria. Sin embargo, para que pueda fluir la corriente se requiere de una diferencia de potencial suficiente que empuje a los electrones por encima de la oposición que genera el campo eléctrico en la frontera. Para el silicio este voltaje debe de exceder los 0.7 voltios. Este es el símbolo de un diodo. La línea vertical representa el cátodo. Es importante reconocer en qué dirección un diodo deja pasar la corriente. Sabemos que el flujo es del material N o cátodo al P o ánodo. Al lado positivo de la batería va el ánodo, y el polo negativo al cátodo. Leds. Un tipo particular de diodos están hechos con materiales como el arseniuro de galio que liberan fotones al fluir electrones a través de ellos emitiendo luz. Estos diodos se conocen como LEDs por sus siglas en inglés, "Light Emitting Diod". Los LEDs requieren distintos voltajes para poder empujar los electrones a través de la frontera dependiendo del color. La siguiente tabla muestra un ejemplo de los voltajes que diodos de diferentes colores requieren. Otros tipos de diodos. Además de los diodos que hemos presentado aquí, hay otros tipos de diodos, como el Zener y los de Avalancha. Condensadores. También conocidos como "capacitores", lo cual es un anglicismo, son un componente eléctrico que consiste en dos placas que están separadas por un material dieléctrico. Funcionamento. Al ser sometidas a una diferencia de potencial, las placas del condensador se cargan. Una pierde electrones y toma una carga positiva, la otra gana electrones generando una carga negativa. Decimos entonces que el condensador está polarizado. El campo eléctrico que se genera entre las placas de un condensador polarizado inhibe que la corriente fluya a través del capacitor, comportándose como un circuito abierto en el contexto de corriente continua. De esta misma manera, la polarización del condensador genera una acumulación de energía potencial que, para volverse a equilibrar, produce una corriente eléctrica por un breve periodo de tiempo descargando el condensador. Unidad de Medida. La cantidad de carga que puede mantener un capacitor depende de la diferencia de potencial entre sus dos placas. Esta relación se conoce como capacitancia y se mide en Faradios. Hay dos tipos de condensadores que son los más comunes: los cerámicos y los electrolíticos. Al trabajar con condensadores electrolíticos debes de notar que sus terminales están polarizadas, por lo cual es importante la dirección en que lo conectas. Estos son los símbolos de un condensador. Si es un condensador electrolítico, podrán ver que muestra cuál es el lado positivo además de tener una curvatura en una de las placas. Si el condensador que vas a utilizar es cerámico, no importa de qué lado conectes sus patitas. Bocina. En otros lugares, conocida como parlante o altavoz. En México, la conocemos como bocina. Este elemento consta de un cono de papel o diafragma que se mueve hacia adelante y hacia atrás de acuerdo a la corriente con la cual se le está alimentando. Para comprender bien cómo funciona una bocina hay que comprender los elementos con que está hecha. Una bocina está constituida por una bobina, alambre de cobre enrollado, al centro de un imán toroidal. Al fluir corriente en la bobina, un campo eléctrico es formado a su alrededor, el cual se encuentra con el campo magnético del imán produciendo una fuerza de movimiento perpendicular análoga a la corriente de audio que corre en la bobina. De esta manera, el aire que empuja el cono de papel es una onda acústica con la misma forma que la corriente de audio en la bobina. Y este es el símbolo de una bocina. Sensores por variación de resistencia. Existen varios sensores que cambian su resistencia al flujo de corriente a partir de modificaciones en su estructura física. Fotoresistencia. Por ejemplo, en este curso trabajaremos con fotoresistencias, un elemento que en la oscuridad presenta una alta resistencia al flujo de corriente pero, cuando le echamos luz, cambia su estructura atómica y comienza a mostrar conductividad. Podrán imaginarse que un elemento de este tipo puede utilizarse para diseñar dispositivos que respondan a cambios de iluminación en el ambiente. Sensores de flexión. Existen otro tipo de sensores que cambian su resistencia de acuerdo al nivel de flexión que le estamos aplicando. Mientras más flexión, menos resistencia. Sensores de presión. Para medir fuerzas de presión en una superficie, podemos utilizar sensores de fuerza resistivos que cambian su conductividad de acuerdo a la fuerza aplicada sobre un área. También existe un material llamado "Velostat", algo parecido a una película de plástico conductiva cuya resistencia cambia cuando le aplicamos presión. Todos estos sensores pueden ser utilizados para cambiar la corriente que pasa a través de un circuito. Alimentándolos a un convertidor de análogo a digital, podemos ver qué es lo que está ocurriendo en un circuito. Vimos cómo funcionan muchos de los elementos electrónicos que vamos a estar utilizando a través de este curso. Vimos cómo funcionan las resistencias, los diodos, los leds, los condensadores, y también vimos cómo funcionan algunos sensores por variación de resistencia. Estos sensores pueden ser muy útiles, además de divertidos para utilizar en tus circuitos. Espero que les sirva bastante para lo que sigue.
