1) La electricidad se produce por el flujo de electrones a través de un conductor. Los átomos están compuestos de protones, electrones y neutrones. 2) Existen materiales conductores, semiconductores y aislantes. Los conductores ofrecen poca resistencia al flujo de electrones, mientras que los aislantes ofrecen alta resistencia. 3) Se requiere una diferencia de potencial o tensión para impulsar el flujo de electrones a través de un conductor, produciendo así una corriente eléctrica.

1. LECCION 1
TEORIA: LECCION Nº 1
¿Qué es la Electricidad y
qué la Electrónica?
Con esta lección damos comienzo a este Curso de Electrónica
(parte teórica) a distancia, con atención personalizada, que per-
sigue formar al estudiante en los conceptos básicos y medios de
esta disciplina, con el objeto de que pueda graduarse como Téc-
nico Reparador de Equipos Electrónicos. A continuación damos
algunos conceptos fundamentales que es preciso conocer para
encarar el estudio con mayor simplicidad.
Por Horacio D. Vallejo
Estructura Atómica Constitución del átomo: tas electrónicas, así como ocurre
protones, electrones y con los planetas que giran en tor-
Atomos: protones, neutrones no al sol.
electrones y neutrones Una característica importantísi-
Si se pudiera dividir el átomo ma de los protones y neutrones es
La corriente eléctrica es el paso de un elemento, tendríamos pe- que tienen carga eléctrica, vale
de electrones por un conductor. queñísimas partículas que son las decir: tienen una energía intrínse-
Dichos electrones están en todas que dan a los átomos sus particu- ca y natural, puesta de manifiesto
las cosas pero arraigados a la es- lares características. Debemos sa- por las fuerzas que pueden ejercer
tructura de un átomo constituyen- ber que un átomo de un elemento sobre otras partículas del mismo
te de un elemento químico. se diferencia de un átomo de otro tipo y que originan fenómenos de
Para aclarar el tema, digamos que elemento en el número de ciertas atracción y repulsión entre partí-
todos los cuerpos están formados partículas subatómicas que tiene culas cargadas eléctricamente. Se
por elementos químicos (el agua, cada uno de ellos, y éstos son los ha constatado que dos electrones
por ejemplo, está formada por los electrones. En el centro del átomo o dos protones se repelen entre
elementos químicos hidrógeno y oxí- está el núcleo, que tiene dos cla- sí; es indudable que las dos partí-
geno), y que un átomo es la parte ses de partículas: los protones y culas tienen cargas eléctricas de
más pequeña a la que puede ser re- los neutrones; alrededor del nú- distinto signo: se las denominó
ducido un elemento químico. cleo giran los electrones en órbi- carga eléctrica positiva (+) al pro-
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2. QUE ES LA ELECTRICIDAD Y QUE LA ELECTRONICA?
tón y, al electrón, carga eléc- Flujo de electrones
trica negativa (-). Sin embargo,
los neutrones del núcleo son Se denomina corriente eléctri-
partículas que tienen igual ca al paso de los electrones
cantidad de carga positiva que por un conductor de la co-
de negativa; por lo tanto, tie- rriente eléctrica (o semicon-
ne un efecto neutro por la ductor). Su unidad es el am-
anulación mutua entre los pere (A) y "mide" la cantidad
dos, el neutrón no ejerce fuer- de electrones que atraviesan
za eléctrica sobre un electrón a un elemento en una unidad
o protón y tiene la función de de tiempo.
separar los protones que están Para que pueda establecerse
en el núcleo. Un átomo es una corriente eléctrica tiene
eléctricamente neutro y eso que existir algo que impulse
quiere decir que la cantidad 1 a los electrones a circular de
de electrones es igual al nú- un lado a otro.
mero de protones; ese número de Cuando esto ocurre, se dice
electrones se denomina "NUMERO que el paso de los electrones "neu-
ATOMICO". Los neutrones tienen tralizadores de carga" constituyen Diferencia de potencial,
intervención en la masa atómica, una CORRIENTE ELECTRICA. tensión, fuerza electromotriz
que está prácticamente en el nú-
cleo; el resto es espacio vacío Como hemos dicho, para que
donde los electrones giran a gran- Conductores, se establezca una corriente eléctri-
des velocidades (figura 1). semiconductores y aislantes ca debe existir algo que impulse a
los electrones para que se mue-
Existen materiales que permi- van. Por ejemplo, colocando iones
Iones positivos y negativos ten el paso de los electrones con negativos de un lado de un con-
mayor facilidad que otros. Se de- ductor e iones negativos del otro,
Cuando por cualquier circuns- nomina conductor de la corriente se establecerá una corriente eléc-
tancia un átomo gana o pierde eléctrica a todo aquel material que trica que será más grande cuanto
electrones, se dice que dicho áto- ofrece muy poca resistencia al pa- mayor sea la "diferencia de car-
mo se ha ionizado. so de los electrones (cobre, plata, gas entre los iones".
Se denomina ION POSITIVO oro, platino, etc.) Un aislante de Se dice que para que exista un
cuando el átomo tiene más proto- la corriente eléctrica es todo aquel flujo de electrones debemos apli-
nes que electrones e ION NEGA- material que ofrece una elevada car "energía al conductor".
TIVO cuando tiene más electrones resistencia al paso de los electro- Cuando la energía proviene de
que protones. Como cargas de nes. Existen otros materiales que, una fuerza del tipo eléctrico, se la
distinto signo se atraen, cuando según como se los trate, se com- denomina "fuerza electromo-
están cerca iones negativos y posi- portan como conductores o como triz" porque permite el desplaza-
tivos, éstos se unen, pero también aislantes. Dicho de otra manera, miento de electrones al despren-
puede ocurrir que solamente se son materiales sobre los cuales se derse de los átomos.
desprendan los electrones que tie- puede "regular" el paso de la co- Esa fuerza electromotriz puede
ne de más el ión negativo y se di- rriente eléctrica; a dichos materia- originarla una batería. Ejemplo: el
rijan hacia el ión positivo para les se los denomina SEMICON- acumulador de un auto, una pila
neutralizar su carga. DUCTORES. o un generador para alimentar
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3. QUE ES LA ELECTRICIDAD Y QUE LA ELECTRONICA?
una ciudad, como los que son el motivo por el cual el
usan las compañías de electri- conductor se calienta cuando
cidad. Estas fuentes de ener- lleva corriente eléctrica, ya
gía tienen 2 terminales, o po- que cualquier choque entre 2
los negativo y positivo, y se cuerpos ocasiona un despren-
dice que existe una tensión dimiento de energía en forma
eléctrica o diferencia de po- de calor.
tencial, que produce la fuerza La corriente eléctrica por un
eléctrica ya mencionada. conductor se define como "el
Consideremos a una ten- número de electrones libres
sión o diferencia de potencial que pasa una sección cual-
como un "desnivel" que debe quiera del conductor en un
existir entre 2 puntos de un momento específico". Los
conductor para que se pro- electrones llevan una carga
duzca un movimiento de elec- eléctrica medida en COU-
trones y, entonces, una co- LOMB y podemos decir que
rriente eléctrica (figura 2). 2 la corriente eléctrica es la car-
Algo parecido es lo que su- ga eléctrica transportada por
cede en un río, para que ocurra un 1 volt = 1.000 milivolt esos electrones durante el interva-
desplazamiento de agua: el terreno 1V = 1.000mV lo de tiempo considerado. Si la
tiene que estar en desnivel; de una carga eléctrica es de 1Cb y el
misma forma, si hay una diferencia 1 volt = 1.000.000 microvolt tiempo es de 1s, se obtendrá una
de potencial en electricidad, ésta 1V =1.000.000µV corriente eléctrica de 1A (inicial
es comparable a una diferencia de de AMPERE, por el físico francés
presión entre 2 extremos de una 1 volt = 0,001 kilovolt AMPERE), siendo la unidad de co-
cañería que lleva agua o cualquier 1V = 0,001kV rriente eléctrica. En electrónica,
fluido, y es producida por una esta unidad de medición resulta
bomba. En la atmósfera, el viento Corriente eléctrica grande, por tal motivo se utilizan
es similar a una corriente eléctrica, los submúltiplos del ampere.
que se produce por una diferencia Un flujo de electrones en mo-
de presión que existe entre una vimiento —como causa de la apli- 1mA = 0,001A
zona ciclónica y otra anticiclónica. cación de una fuerza elecromotriz 1A = 1000mA (miliampere)
La unidad denominada VOLT, se o fuente de tensión a un conduc- 1µA = 0,000001A
utiliza para medir la tensión eléctri- tor eléctrico— es lo que llamamos 1A = 1.000.000µA (microampere)
ca; se abrevia "V". Una pila de car- corriente eléctrica. El flujo está 1µA = 0,001mA
bón genera entre bornes una ten- formado por electrones libres que, 1mA = 1000µA
sión de 1,5V, un acumulador de antes de aplicarles la tensión, eran
auto genera una tensión de 12V y electrones que estaban sujetos por
la que genera la compañía de elec- la atracción de los núcleos de los Resistencia eléctrica
tricidad es de 220V, en Argentina. átomos que constituyen el con-
Muchas veces, en electrónica usa- ductor. Definamos la resistencia eléctri-
remos tensiones más pequeñas que En sus trayectos, los electrones ca de un conductor como una
el VOLT, pero en electricidad in- libres chocan contra los iones po- propiedad del material que repre-
dustrial es común hablar de KI- sitivos del material y retroceden y senta la oposición del mismo fren-
LOVOLT (kV), que equivale a vuelven a ser acelerados por la te al paso de la corriente eléctrica.
1000V. fuerza electromotriz. Los choques La oposición se origina como con-
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4. QUE ES LA ELECTRICIDAD Y QUE LA ELECTRONICA?
secuencia de los choques en- para que tengan ciertos valo-
tre los electrones libres de la res de resistencia. En varios
corriente y los iones positivos casos, los valores en ohm de
del metal. La causa de estos los resistores son muy altos,
choques es el calentamiento utilizando múltiplos del ohm,
del conductor, el que, a su como, por ej., el kilo-ohm,
vez, lo transmite al medio igual a 1.000 ohm, que tiene
ambiente. una abreviatura k, y el mega-
La resistencia se mide en ohm, igual a 1.000.000 ohm,
OHM, llamado así por el físi- que tiene una abreviatura M.
co alemán que lo descubrió. 3 Entonces:
La resistencia eléctrica del
material dependerá de 1kΩ = 1000Ω
tres factores: la longitud, 1MΩ = 1000000Ω =
la sección transversal y la = 1000kΩ
resistividad del material.
Veamos cómo es la fór- Podemos agrupar a los re-
mula matemática: sistores (figura 5) en:
ρxl 1) Resistores de compo-
R = ______ (ver fig. 3)
S sición de carbón.
La resistividad del ma- 2) Resistores de película
terial (ρ) es un número y metálica.
su valor nos muestra si es 3) Resistores de alam-
bueno, o no, pequeño o bre.
grande; o sea, cómo es el
material como conductor 1) Estos se fabrican mez-
4 clando polvo de carbón y
de electricidad, y se mide
en Ω x m (fig. 4). Cabe aclarar CLASIFICACION un aglomerante hasta darle
que, normalmente, la resistividad DE LOS RESISTORES: forma de barrita, para fijar los ter-
de un metal aumenta con la tem- Veamos una definición de los minales. El conjunto se encapsula
peratura. resistores. Son componentes elec- con una resina fenólica o baqueli-
trónicos fabricados especialmente ta para protegerlo de la humedad
CONDUCTANCIA: se y la temperatura, tiene
denomina así a la inver- un rango de valores de
sa de la resistencia, se resistencia entre 1 y
simboliza con la letra G 22MΩ. En electrónica son
y se mide en mho (al los resistores más usados
revés de ohm) o en SIE- por su bajo costo (figura
MENS. 6).
1 2) Estos se fabrican depo-
G= ______ = sitando una película me-
R
tálica, que está a alta tem-
La unidad es:
peratura, sobre un tubito
mho = SIEMENS 5 de vidrio, al que se fijan
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5. QUE ES LA ELECTRICIDAD Y QUE LA ELECTRONICA?
los terminales y se los anterior para obtener el
encapsula como dijimos valor final de resistencia;
anteriormente. Tienen un la 4ª banda representa la
alto costo y se usan sola- tolerancia, cuyo valor se
mente cuando se necesita explicará más adelante
una gran exactitud en el (figura 9).
valor de resistencia; ejem- La correspondencia entre
plo: instrumentos electró- un color y su valor se
nicos (figura 7).
6 muestra en la tabla 1.
La tolerancia de un resis-
3) Se fabrican arro- tor es un número expre-
llando un alambre hecho sado en porcentaje, que
de aleaciones de cromo, representa el margen su-
níquel, etc., sobre un ci- perior o inferior que
lindro de cerámica. El puede tomar un valor
conjunto se recubrirá de nominal (por el código
barniz, así se protege el de colores) del resistor.
alambre de la influencia Ejemplificando, diremos
de la humedad y tempe- 7 que para resistores de
ratura. Estos son grandes carbón se tienen toleran-
y se utilizan para la con- cias del ±5%, ±10% y ±
ducción de altas corrien- 20%.
tes. El rango de valores Si el valor nominal es de
de resistencia está entre 100 y la tolerancia de
1 y 100kΩ (figura 8). ±10%, el valor real estará
comprendido entre 100 y
90; finalmente, para una
CODIGO DE tolerancia de ± 20%, el
COLORES valor real será entre 120
PARA RESISTORES 8 y 80.
LA TOLERANCIA NOS
Por el código de co- MUESTRA HASTA
lores se lee el valor de CUANTO PUEDE ES-
resistencia, que está im- TAR EL VALOR POR
preso sobre el cuerpo ENCIMA O POR DEBA-
del resistor. Cada color JO DEL COMPONENTE.
representa un dígito de- Es un método práctico
cimal: las 2 primeras del fabricante para ase-
bandas de colores, que gurar al usuario los lími-
están ubicadas más cer- tes máximos y mínimos
canas de un extremo, re- del valor de un resistor.
presentan el valor en Ω; Como el proceso de fa-
la 3ª banda representa el bricación no permite es-
número por el que hay tablecer valores precisos
que multiplicar el valor 9 con anterioridad, en los
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6. QUE ES LA ELECTRICIDAD Y QUE LA ELECTRONICA?
potencia tiene Las cifras significativas para
Tabla 1 un significado una tolerancia del 10% son: 10,
de la máxima 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56,
COLOR DIGITO MULTIPLICADOR cantidad de ca- 68, 82. Para una tolerancia del 5%
lor que puede las cifras significativas de los valo-
NEGRO 0 1 dar el resistor res nominales son: 10, 11, 12, 13,
MARRON 1 10 por el paso de 15, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33,
ROJO 2 100 corriente y, si 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75,
NARANJA 3 1000 ésta excede, se 82, 91. En la figura 10 se dan
AMARILLO 4 10000 quemará por la ejemplos de valores de resistores
VERDE 5 100000 alta temperatura de composición de carbón me-
AZUL 6 1000000 obtenida. Se mi- diante el código de colores. Vea
VIOLETA 7 10000000 de en watt (W). ejemplos de valores de resistores
GRIS 8 Los resistores de en la figura 10.
BLANCO 9 carbón se fabri- Digamos que a los resistores se
DORADO 0,1 can de 1/8W; los puede clasificar también en
PLATEADO 0,01 1/4W; 1/2W; 1W variables; éstos están representa-
y 2W, y el tama- dos por los potenciómetros y los
resistores de composición de car- ño aumenta gradualmente con la presets o preajustes (figura 11).
bón la convención es ésta: potencia. Para mayores potencias La constitución de los poten-
se utilizan resistores de alambre; ciómetros se debe a una pista cir-
COLOR DE LA TOLERANCIA los de película metálica pueden cular de carbón desplazándose
4ª BANDA disipar hasta 1W. Los resistores de por un contacto móvil (cursor) so-
composición de carbón se fabri- lidario a un eje vertical. Los extre-
DORADO ±5 % can con valores nominales de re- mos de la pista de carbón y el
PLATEADO ±10 % sistencia ya normalizados y el nú- cursor tienen una conexión a ter-
SIN COLOR ± 20 % mero dependerá del valor de la minales, es decir, que la resisten-
tolerancia. Para una tolerancia del cia entre uno de los terminales y
La potencia de un resistor no 20%, las cifras significativas de los el cursor depende de la posición
viene impresa en el resistor, pero valores nominales son: 10, 15, 22, de éste (figura 12).
se reconoce por su tamaño. Esa 33, 47, 68. En el primer caso, los poten-
ciómetros pueden ser lineales o
logarítmicos; la variación de resis-
tencia es proporcional al ángulo
girado por el cursor, y en el 2º ca-
so la variación es logarítmica, esto
hace que, al comienzo, la resisten-
cia varíe con rapidez con el ángu-
lo de giro; después la variación
será más lenta y tendrá un uso co-
mún en el control de volumen de
radios y TV. Llamamos presets a
los resistores variables que se
ajustan una sola vez, hasta lograr
una perfecta posición, y que no
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7. QUE ES LA ELECTRICIDAD Y QUE LA ELECTRONICA?
tienen posibilidad de ser va- denomina diferencia de po-
riados por los usuarios. El ta- tencial o tensión de la pila. La
maño es reducido y tiene un tensión V dependerá de los
ajuste con un pequeño destor- materiales de los electrodos y
nillador, que es aplicado a del electrolito.
una ranura que tiene el con- Por ejemplo, una pila de cinc-
tacto móvil. carbón tiene una tensión: V =
1,5V.
Si conectamos una lamparita
Pilas y baterías entre los electrodos, ésta ilu-
11 minará ya que se producirá el
Los componentes básicos pasaje de los electrones desde
capaces de suministrar una A hasta B a través de ella, y
tensión continua estable a se cerrará el circuito por
un circuito electrónico son medio de la solución elec-
las pilas, con la capacidad trolítica. Mientras este fenó-
de generar una tensión meno sucede, uno de los
eléctrica por medios quími- electrodos (B) se va consu-
cos. miendo, mientras que el
La más común está for- otro se va engrosando por
mada por un electrolito la deposición de material
(sal, ácido o base disuelto sobre su superficie. La reac-
en agua) y 2 electrodos. ción química continuará
Veamos cómo se comporta hasta que B se consuma en
un electrolito cualquiera, su totalidad; en ese momen-
diluido en agua; ej. el clo- 12 to, la lamparita se apagará
ruro de sodio (fig. 13). porque la corriente se detu-
La sal es eléctricamente neutra, nada cantidad de iones negativos vo (figura 15).
pero cuando se disuelve en el será atraída por el electrodo A y En una pila seca, el electrolito
agua se disocia en los iones que otra porción de iones positivos se- es una pasta húmeda (pilas comu-
la componen, es decir, en iones rá atraída por el electrodo B; en- nes) mientras que se denominan
positivos de sodio y en iones ne- tonces, A se carga negativamente húmedas cuando el electrolito es
gativos de cloro. Si sumergimos 2 y B, positivamente (figura 14). un líquido (acumulador de plomo
electrodos consistentes en 2 meta- A la diferencia de carga eléctri- utilizado en los autos).
les diferentes A y B, una determi- ca que existe entre A y B, se la La pila seca más común es la
de cinc-carbón
y la desarrolló
Le Clanché
(1869), tiene
un bajo costo
y es de uso
general. Pero
tienen desven-
tajas, como,
por ejemplo,
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8. QUE ES LA ELECTRICIDAD Y QUE LA ELECTRONICA?
que su capacidad (o ener- pie): el exceso de electro-
gía de pila) depende de la nes pasará desde nosotros
velocidad de descarga y hacia el objeto con acom-
de la temperatura (debajo pañamiento de chispas; es-
de la congelación son ine- to es un ejemplo de electri-
ficaces), trabaja mejor en cidad estática.
un uso intermitente.
GENERACION POR LUZ:
Hay determinados materia-
Otras formas de les, como el selenio, germa-
generar tensión 15 nio, sodio, etc., que pueden
llegar a liberar electrones
GENERACION POR TEMPE- cuando incide sobre ellos la luz,
RATURA: Si ponemos en contacto GENERACION POR PRE- como una forma de energía: el fe-
2 metales distintos, puede haber SION: Cuando ejercemos una pre- nómeno lo conocemos como
transferencia de electrones de uno sión sobre determinados materia- EFECTO FOTOELECTRICO.
al otro, porque algunos materiales les, la fuerza de la presión se Las pilas fotovoltaicas o pilas
liberan electrones con mayor faci- transmite a los átomos del mate- solares utilizadas en los satélites
lidad que otros, mientras otros lo rial, saca los electrones de sus ór- artificiales reciben energía del sol
aceptan. Hay materiales muy acti- bitas y los empuja en la dirección y la transforman en tensión eléc-
vos que liberan electrones aún de la fuerza. Estos se acumulan en trica, mantienen así el funciona-
con la energía térmica de la tem- uno de los lados del material y miento de diversos equipos elec-
peratura ambiente (cobre y el dan origen a cargas eléctricas en trónicos que tiene un satélite; en
cinc). Si unimos una varilla de co- los lados opuestos del mismo. Es- la actualidad se utiliza para la ca-
bre con una de cinc, los electro- te fenómeno se denomina EFEC- lefacción del hogar, y automóviles,
nes liberados de los átomos de TO PIEZOELECTRICO, y es más éste en forma experimental.
cobre pasarán al cinc; entonces, el notorio en determinados cristales
cobre queda cargado positivamen- de cuarzo, llamados sales de Ro- GENERACION POR MAGNE-
te y el cinc negativamente, la chelle y en ciertos materiales cerá- TISMO: Cuando un conductor
energía a la temperatura ambiente micos (titanato de bario). Para eléctrico se mueve en el campo
es muy pequeña, se puede au- comprender mejor el efecto pie- magnético creado por un imán,
mentar la tensión generada si se zoeléctrico mencionemos a las aparece una tensión eléctrica en-
calienta la unión de los metales; cápsulas fonográficas, micrófonos, tre los terminales de un conduc-
es a lo que denominamos TER- encendedores. tor, por la energía de magnetismo
MOELECTRICIDAD y el dispositi- que transmite al conductor. Se uti-
vo formado por la unión de los 2 GENERACION POR FRIC- liza para liberar electrones, de tal
metales se denomina TERMOCU- CION: Se denomina, en la mayo- forma que en un extremo tiene un
PLA, la tensión que ésta genera es ría de los casos, electricidad estáti- exceso de carga negativa por la
proporcional a la temperatura de ca y se produce cuando se frotan acumulación de electrones, y, en
la unión de los metales, es decir, 2 materiales diferentes (seda y una el otro, tiene un exceso de carga
a mayor temperatura, mayor ten- varilla de vidrio); por ejemplo positiva.
sión. Una aplicación práctica di- cuando la carga eléctrica se acu- La tensión generada dependerá
recta de la termocupla es la de mula en nuestros zapatos cuando del conductor dentro del campo
medir temperaturas en lugares caminamos sobre una alfombra magnético y de la velocidad con
inaccesibles para el hombre; ejem- gruesa de lana, y luego tocamos que se moviliza el conductor den-
plo: el interior de un horno. un objeto metálico (lámpara de tro del campo magnético. FIN
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