Este documento presenta conceptos básicos de electricidad y electrónica, incluyendo cómo funciona la electricidad a través del movimiento de electrones, diferentes tipos de corriente eléctrica, la ley de Ohm, y ejemplos de circuitos eléctricos. También describe los componentes básicos de un circuito eléctrico y los símbolos utilizados para representarlos.

1. MAESTRÍA EN INFORMÁTICA EDUCATIVA
CURSO ROBÓTICA EDUCATIVA
DOCENTE: ERNESTINA CUERO SANDOVAL, AYUDA ESPECIAL MG. LUIS MARIO CUERO SANDOVAL
CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA
¿CÓMO FUNCIONA LA ELECTRICIDAD?
Todos los niños saben que la electricidad es algo que hay en los enchufes y que no se deben tocar y que es lo que hace que funcionen casi
todos los aparatos: la tele, la nevera, la lavadora y hasta las consolas de videojuegos. Pero ¿cómo funciona? Bueno, hay personas que
estudian años y años para hacer aparatos que la utilicen, y se utiliza de varias formas, pero voy contarles las ideas generales de su
funcionamiento.
La electricidad no es más que el movimiento de una serie de minúsculas partículas, llamadas electrones, por un cable. Los electrones son
tan pequeños, que no los podemos ver, pero en los cables hay millones y millones de ellos. Los electrones se mueven desde un extremo
del cable, donde hay muchos, hacia el otro extremo del cable, donde hay muy pocos. Como los electrones van corriendo todos por el cable,
pueden mover cosas; por ejemplo el motor de una lavadora o de un juguete, ya que aunque son minúsculos, son muchos, y la unión hace
la fuerza.
Pueden imaginar que los electrones que van corriendo por un cable son como el agua que va desde un lugar alto a un lugar más bajo.
¿Han visto alguna vez cómo el agua es capaz de mover una rueda para hacer algún trabajo? Pues la electricidad es lo mismo.
¿Cómo crear electricidad estática? Cuando cargamos un material estamos acumulando partículas eléctricas en un punto del mismo. Para
lograr esto es necesario mover electrones libres de un átomo a otro, de tal forma que un material pierda electrones y el otro los gane.
TIPO DE ELECTRIZACIÓN EXPLICACIÓN
POR CONTACTO Se puede cargar un cuerpo neutro con sólo tocarlo con otro
previamente cargado
POR FROTAMIENTO Al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros (número de electrones =
número de protones), ambos se cargan, uno con carga positiva y el
otro con carga negativa.
POR INDUCCIÓN Es un proceso de carga de un objeto sin contacto directo, cuando se
acerca un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro.
POR EL EFECTO FOTOELÉCTRICO Es un efecto de formación y liberación de partículas eléctricamente
cargadas que se produce en la materia cuando es irradiada con luz u
otra radiación electromagnética.
POR ELECTRÓLISIS Si se coloca un par de electrodos en una disolución de un electrolito
(compuesto ionizable) y se conecta una fuente de corriente continua
(pila, batería) entre ellos, los iones positivos de la disolución se
mueven hacia el electrodo negativo y los iones negativos hacia el
positivo.
POR EFECTO TERMOELÉCTRICO Es la electricidad generada por la aplicación de calor a la unión de
dos materiales diferentes.
POR PRESIÓN Un material de tipo especial, el cristal piezoeléctrico, convierte lo
energía mecánica en eléctrica al ser presionado.
Hay distintas maneras de producir y guardar la electricidad, pero todas se basan en llevar los electrones hacia uno de los lados del cable
para que luego ellas quieran volver al lado del cable que tiene menos, y de nuevo por el camino hagan cosas.
Hay materiales conductores y aislantes. En los primeros las bolitas circulan libremente, por ejemplo los cables. Por los segundos no pueden
circular, por ejemplo el aire. Por eso un enchufe sólo da calambre si lo tocas (¡no lo hagas, es peligroso!). Las bolitas no pueden saltar
desde el enchufe a tu mano a través del aire.

2. Otra de las cosas que pueden hacer los electrones es producir calor y luz. Esto se consigue haciéndolos pasar por un cable muy delgado
de modo que tengan que pelearse friccionándose al pasar por él. La fricción genera calor, ¿verdad? De este modo funcionan algunos
radiadores y bombillas. Es parecido a lo que le pasa al agua si se estrecha el canal por el que va, que en ese punto el agua corre más
deprisa.
Finalmente, con la electricidad se pueden hacer cosas maravillosas como los chips electrónicos, que están en todos los aparatos
electrónicos modernos como teléfonos, computadores, televisores, etc. En electrónica, en algunas ocasiones, se deben utilizar materiales
que no son ni conductores ni aislantes, sino algo intermedio. Se llaman semiconductores, y son materiales que dejan pasar los electrones
poco a poco y por ciertos caminos. Sin ellos sería imposible la electrónica.
Por tanto, hemos aprendido que:
 La electricidad consiste en el movimiento de los electrones a través de un cable u otro material conductor.
 Este movimiento de electrones se puede aprovechar de diferentes modos para hacer cosas interesantes.
 La electricidad se produce moviendo los electrones hacia uno de los lados del cable, para que luego ellos quieran volver al otro
lado.
 Hay materiales que dejan pasar los electrones y otros que no.
 Finalmente hay materiales que dejan pasar los electrones en parte, poco a poco, y esos materiales, son los más interesantes para
el estudio de la electrónica, porque de ellos depende esta ciencia.
 Recuerda que nunca hay que tocar los enchufes, porque si los electrones pasan por nuestro cuerpo nos pueden hacer mucho
daño. Los electrones son nuestros amigas SIEMPRE que no los toques. Si tenemos cuidado de esto, en realidad la electricidad
es la energía más segura que existe.
VOLTAJE
Una magnitud física que impulsa a los electrones a lo largo de un conductor (por ejemplo un cable) en un
circuito eléctrico cerrado, provocando el flujo de una corriente eléctrica. Su unidad es el Voltio (V). El
instrumento usado para medir el voltaje se conoce como voltímetro.
CORRIENTE (I)
Es el flujo de electrones a través de un conductor o semiconductor en un sentido.
La unidad de medida de ésta es el Amperio (A).
Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce
un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán, este es el principio de
funciona-miento de un motor.
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado
en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
CORRIENTE DIRECTA (DIRECT CURRENT (DC))
Es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. En la
corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección, es continua la corriente
mantiene siempre la misma polaridad.
CORRIENTE ALTERNA (ALTERN CURRENT (AC))
Este tipo de corriente es producida por los alternadores y es la que se genera en las centrales eléctricas. La corriente que usamos en las
viviendas es corriente alterna (enchufes).
En este tipo de corriente la intensidad varia con el tiempo (número de electrones), además cambia de sentido de circulación a razón de 50
veces por segundo (frecuencia 50Hz).
Ley de Ohm
La ley dice que la corriente (I) que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional al voltaje (V) e
inversamente proporcional a la resistencia (R).
La pirámide de la derecha es muy útil para conocer la fórmula a la que es igual la variable que tapes con el
dedo, por ejemplo: Tapa con tu dedo la V (voltaje), entonces voltaje va a ser igual a I (corriente) por R
(resistencia), una más, tapa I (Corriente), I va ser igual a V divido R.

3. CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Es tan común la aplicación del circuito eléctrico en nuestros días que tal vez no le damos la importancia que tiene. El automóvil, la
televisión, la radio, el teléfono, la aspiradora, las computadoras y videocaseteras, entre muchos y otros son aparatos que requieren para su
funcionamiento, de circuitos eléctricos simples, combinados y complejos.
Pero ¿qué es un circuito eléctrico? Se denomina así el camino que recorre una corriente eléctrica. Este recorrido se inicia en una de
las terminales de una pila, pasa a través de un conducto eléctrico (cable de cobre), llega a una resistencia (foco), que consume parte de la
energía eléctrica; continúa después por el conducto, llega a un interruptor y regresa a la otra terminal de la pila.
Los elementos básicos de un circuito eléctrico son: Un generador de corriente eléctrica, en este caso una pila; los conductores (cables o
alambre), que llevan a corriente a una resistencia foco y posteriormente al interruptor, que es un dispositivo de control.
Todo circuito eléctrico requiere, para su funcionamiento, de una fuente de energía, en este caso, de una corriente eléctrica.
Existen distintas clases de circuitos eléctricos:
CIRCUITOS EN SERIE
Es la que resulta de unir el extremo de una resistencia con el principio de la siguiente.
La resistencia total equivalente a la asociación en serie, es igual a la suma de todas y cada una de las resistencias asociadas:
Rt = R1 + R2 + R3…
El circuito serie, o con receptores en serie, es aquel que tiene conectados los receptores en cadena uno a continuación del otro. En un
circuito serie, la intensidad que recorre todos los elementos es la misma.
Las características de todo circuito serie son:
• La intensidad es la misma en todos los receptores, y coincide con la intensidad total I que recorre el circuito, ya que solo hay un
camino para el paso de los electrones.
• El voltaje total V es igual a la suma de las caídas de tensión en cada uno de los receptores.
CIRCUITOS EN PARALELO
Es la que resulta de unir varias resistencias de tal modo que tengan sus extremos conectados a puntos comunes.
La resistencia total será ahora igual a la inversa de la suma de las inversas de las resistencias asociadas:
Las características de todo circuito paralelo son:
• La intensidad total I que recorre el circuito es igual a la suma de las intensidades que atraviesan cada uno de los receptores.
• El voltaje será el mismo en todos los receptores, y coincidirá con el voltaje en extremos del generador V, ya que la diferencia de
potencial es la misma por estar todos los elementos conectados entre los mismos puntos.

4. CIRCUITO MIXTO
Es una combinación de las dos anteriores. La resistencia equivalente se obtiene, asociando las que estén en serie, y las que estén en
paralelo.
EJEMPLOS
1. Calcular la corriente total que circula en el siguiente circuito con cargas en serie, considerando
que la fuente es de 90 volts.
SOLUCIÓN:
Primero sumamos todas las resistencias para obtener la resistencia equivalente:
RTOTAL= 10Ω+5Ω+2Ω+8Ω+20Ω=45Ω
Luego hallamos el valor de I en la ecuación
2. Encontrar la corriente que circula por el circuito mostrado, suponiendo que se tiene una fuente de 12V
SOLUCIÓN:
Calculamos la resistencia total mediante la expresión:
Y utilizando la ley de Ohm, tenemos:
DIFERENCIAS ENTRE CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS
CIRCUITOS ELÉCTRICOS CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
 Los componentes
excepto el generador,
suelen ser pasivos.
 Uno o más de sus
componentes son
activos.

5.  El flujo y la intensidad
de la corriente se
controlan mediante
interruptores,
conmutadores y
resistencias.
 El control se efectúa
mediante señales
eléctricas.
 Están relacionados
con la potencia.
 Están relacionados
con el control de la
información.
 Trabajan con
intensidades de varios
amperios y un amplio
rango de voltajes.
 Trabajan con
intensidades del orden
de miliamperios y con
una decena de
voltajes.
 Funcionan con
corriente continua o
alterna, depende del
circuito.
 La mayoría funciona
con corriente
continua.
SÍMBOLOS Y COMPONENTES ELECTRÓNICOS
Cualquier equipo eléctrico consta de un número de componentes conectados entre sí para realizar una función en particular.
El término más común utilizado para describir la interconexión de un número de componentes eléctricos que realizan una función es:
circuito.
Hay muchos tipos de componentes, como así también las maneras de interconectarlos, y por lo tanto existen varios circuitos que pueden
construirse.
Se representan los circuitos en forma de diagrama para facilitar la descripción y comprensión de la manera en que se conectan los
componentes en un circuito en particular y la función que realizan. Esta representación recibe el nombre de diagrama circuital.
Tradicionalmente, un diagrama del circuito está compuesto de símbolos que representan a cada componente, juntamente con líneas que
describen la manera en que se interconectan. Cada componente tiene su propio símbolo.
Los circuitos eléctricos pueden ser muy sencillos a muy complejos. Un ejemplo de un circuito sencillo, con pocos componentes, podría ser
el de una linterna, como lo muestra la Fig. 1.
Fig. 1
Un ejemplo de un circuito complejo podría ser el de una computadora personal. El circuito completo de una PC tiene millones de
componentes y sería muy complicado comprenderlo simultáneamente en su conjunto.
En estos casos, el circuito se muestra en forma de diagrama de bloques, donde cada bloque contiene varios componentes. Este tipo de
diagrama simplifica el sistema y muestra cómo se conectan las partes más importantes del circuito.
Cada bloque puede ser subdividido como sea necesario, llegando en la división final a los diagramas circuitales de cada subbloque. De esta
manera se pueden abordar y comprender los circuitos más complejos.
La plaqueta no tiene una batería. Para suministrar la energía eléctrica deberá conectar una fuente externa. Los símbolos de los
componentes que figuran en el circuito se ven en la Fig. 4.

6. Fig. 4
Fig. 5
La flecha indica la posición del mando de la llave.
Cuando una llave tiene solamente dos terminales que pueden estar en contacto eléctrico (cerrada) o sin él (abierta), recibe el nombre de
interruptor.
Cuando una llave puede conectar un punto central móvil a uno de dos contactos fijos (como en el caso de nuestra placa) recibe el nombre
de llave inversora.
Cuando una llave puede conectar un punto central móvil con uno de varios contactos fijos recibe el nombre de llave selectora o selector.
La flecha representa al contacto deslizante o móvil del interruptor.
Se puede actuar sobre el mando de un interruptor/selector de 4 maneras diferentes: girando una perilla (mando rotativo), deslizando una
tapita (mando deslizante), apretando un botón (mando pulsador) o actuando sobre una palanca.
El mismo mando mecánico puede actuar sobre varios selectores simultáneamente, recibiendo el dispositivo el nombre de
llave/inversor/selector múltiple.
En nuestra placa hemos utilizado una llave inversora deslizante simple.
Si nos referimos a la posición A de la llave, el símbolo en el circuito muestra que el cursor conecta el polo del interruptor a la terminal que
figura en el esquema, y por el contrario, la posición B del interruptor realiza la conexión con la terminal b.
Existen otros tipos de interruptores utilizados en circuitos eléctricos.
Ahora observe el símbolo de la batería.
Hay símbolos + y - asociados a este símbolo que se refieren a la polaridad en las conexiones de la batería, donde el símbolo + indica el
lado positivo y el símbolo - indica el negativo.
En la mayoría de los casos se debe conectar la batería de la manera apropiada para que el circuito funcione correctamente.
La batería provee la tensión, y la magnitud (valor) de la misma está escrita cerca del símbolo del circuito como se puede ver en la Fig. 6.
Fig. 6

13. CÓDIGO DE COLOR DE LAS RESISTENCIAS
Leer el código de color de una resistencia es como un juego. ¡Ya vas a ver qué divertido! Pero antes de empezar a jugar, vamos a
aprender algo más sobre las resistencias.
Existen resistencias de multitud de tamaños, formas y tipos diferentes: fijas, variables,...
O dependientes de: el voltaje (varistores), la temperatura (termistores), la luz (LDRs).
Las más utilizadas en los circuitos electrónicos son las fijas de carbón o película de carbón. Consisten en una lámina de carbón enroscada
sobre una diminuta varilla cerámica, recubierta por un material aislante y conectada en ambos extremos a unos terminales o patillas.
Las resistencias fijas son uno de los componentes más simples y más utilizado en los aparatos electrónicos. Su función principal dentro de
un circuito electrónico es controlar el paso de la corriente.
*Tip: las resistencias no tienen polaridad, así que no importa el sentido en el que las colocas dentro de un circuito.
La mayor o menor oposición de las resistencias al paso de la corriente se mide en Ohmios y se representa con la letra Ω (Omega).

14. El nombre de esta unidad se adoptó como homenaje a George Simon Ohm, físico inglés que descubrió la “Ley de Ohm”, una de las leyes
básicas de la electricidad y la electrónica.
La Ley de Ohm establece la relación entre corriente eléctrica (I), el voltaje (V) y la resistencia (R). Esta relación se expresa mediante la
ecuación: V = I x R. El dominio de esta fórmula es fundamental para cualquiera que quiera diseñar circuitos electrónicos. Además... ¡es muy
fácil de utilizar!
La V es la diferencia de voltaje (medida en voltios) entre dos puntos de un circuito. También llamada “Tensión” o “Diferencia de potencial”.
La I es la cantidad de corriente eléctrica (medida en Amperios) que fluye entre esos dos puntos.
*Tip: La corriente eléctrica se expresa con I, porque C se utiliza para Culombio (unidad de carga eléctrica).
La R es la resistencia del conductor (medida en Ohmios) entre las dos posiciones de interés del circuito.
Si conocemos dos de los valores, utilizando la Ley de Ohm seriamos capaces de averiguar el tercero.
Por ejemplo, si tenemos una pila de 9V y queremos limitar la corriente del circuito a 30 mA (miliamperios)... ¡Necesitamos una resistencia
de 300 ohmios! ¡interesante! ¿verdad? Pero sigamos ahora con las resistencias…
Las resistencias utilizadas en electrónica pueden tener valores comprendidos entre cero y varios millones de ohmios.
Para evitar tener que escribir tantos ceros, utilizamos el término Kilo (K) para indicar los múltiplos de miles. 1000 Ohmios = 1 KiloOhmnio =
1 KOhm = 1K Ω. De este modo, si tenemos una resistencia de 4,7k Ω (cuatro coma siete kiloohmios), también sabemos que es de 4700
Ohmios.

15. Para indicar los múltiplos de millones utilizamos el término Mega (M). 1000000 Ohmios = 1 MegaOhmnio = 1 MOhm = 1MΩ. De este modo,
si tenemos una resistencia de 10MΩ (diez megaohmios) también sabemos que es de 10.000.000 Ohmios.
Otra cosa que debemos tener en cuenta a la hora de usar resistencias es la capacidad máxima para expulsar o disipar calor sin que estas
se deterioren o destruyan.
Esta capacidad se mide en Vatios (W) y se llama potencia. El tamaño de las resistencias depende de la potencia que pueden soportar. A
mayor tamaño, mayor disipación de potencia (o calor). Ver “Ley de Joule”. 1/4W, 1/2 W, 1 W, 5 W, 15 W.
*Tip: en la mayoría de los circuitos electrónicos se usan resistencias de 1/8, 1/4, 1/2, 1 y 2 Vatios.
En las resistencias más pequeñas se utiliza un sistema de códigos de color para determinar su valor. Usando bandas de diferentes colores
se pueden determinar los ohmios de una resistencia. Cada color representa un número que se utiliza para obtener el valor final de la
resistencia.
Las resistencias pueden ser de 4 o 5 bandas (incluso 6) en función de la tolerancia. Es decir, en función de lo precisas que sean. ¡A menor
tolerancia, mayor precisión!
Las resistencias con 4 bandas de color tendrán una tolerancia de 5% al 10%.
Las resistencias con 5 bandas de color tendrán una tolerancia del 1% al 2%.
Un 10% de tolerancia significa que el valor real puede ser un 10% mayor o menor que el valor que indica el código. Por ejemplo, para una
resistencia de 10.000 Ohmios con una tolerancia del 5% se puede tener, en la práctica, cualquier valor entre 9.500 y 10.500 Ohmios (El 5%
de 10.000 es 500).
En las resistencias de 4 bandas, las dos primeras bandas son los dígitos de valor, la tercera es el multiplicador y la cuarta es la tolerancia.
Primer Dígito. Segundo digito. Multiplicador. Tolerancia.
En las resistencias de 5 bandas, las tres primeras bandas son los dígitos de valor, la cuarta es el multiplicador y la quinta es la tolerancia.
Primer dígito. Segundo dígito. Tercer dígito. Multiplicador. Tolerancia.
En circuitos más compactos, con componentes de montaje superficial (SMD), las resistencias son más difíciles de distinguir pero siguen
ahí... ¡Pequeñas, cuadradas y con códigos numéricos!
Pero dejemos la teoría de lado un rato y... ¡vamos a leer nuestra primera resistencia!
Para poder empezar tenemos que conseguir una tabla con los códigos de color.
Para leer el código de color de una resistencia debes cogerla de forma que la banda más cercana al borde esté a la izquierda, quedando
generalmente una banda de color dorado o plateado a la derecha.
Ahora tienes que leer las bandas... ¡De izquierda a derecha!
La primera banda representa la primera cifra. ¡Anótala!

16. La segunda banda representa la segunda cifra. ¡Apúntala!
La tercera banda representa el número de ceros (multiplicador) que siguen a los dos primeros números. ¡Escríbelos!
Ya solo queda la cuarta banda que es la... Tolerancia. Ya tienes todos los datos que necesitas para saber cuál es el valor de tu resistencia.
Es muy importante practicar mucho con este código hasta que se aprenda.
Después de un tiempo trabajando con electrónica, este código se hace tan familiar que ya se identifica una resistencia con sólo mirar
brevemente su combinación de colores.
TESTER O MULTÍMETRO
En la actualidad todos estos aparatos y otros más se encuentran en uno
sólo conocido con el nombre de Tester o Multímetro.
Existen dos tipos de Tester, los analógicos y los digitales. En los últimos
años los digitales se han extendido mucho más llegando a ser casi los
únicos que se utilizan hoy en día.
Como puede observarse este Tester consta de dos voltímetros, dos
amperímetros, un óhmimetro y un apartado para calcular la hfe de los
transistores.
Para realizar una medida debemos seguir siempre los siguientes pasos:
1.- Seleccionar la parte en la que queremos realizar la medición
(Voltímetro, Amperímetro, Óhmimetro).
2.- Comprobar que las puntas están en los terminales correctos, en caso
contrario colocarlas.
Es muy importante fijarse bien en el conexionado de las puntas, si se
conectan unas puntas en un terminal equivocado se puede destruir el Tester.
El terminal negro siempre se conecta en el común y el rojo es que se conecta en V/ O para resistencias y voltajes, o en 2A o 10A para
intensidades que alcanzan como valor máximo 2 o 10 Amperios.
3.- Seleccionar el valor más alto de la escala que queremos medir, con el selector.
4.- Conectar las puntas en el lugar adecuado del circuito o resistencia.
5.- - Mover el selector bajando de escala hasta que la lectura sea posible en el display.
Las medidas más usuales que se pueden hacer con él son las siguientes:
• Medida de voltaje en corriente continua

17. • Medida de voltaje en corriente alterna
• Medida de intensidad en corriente continua
• Medida de resistencia
• Medida de continuidad
Inglés Español
DCV VCC Voltaje en corriente continua
ACV VCA Voltaje en corriente alterna
DC mA CC mA Corriente continua en miliamperios
COM COM Clavija común
ADJ Ajuste en cero voltios
Polarity Polaridad Para invertir polaridad en CC
Power Interruptor de encendido y apagado
ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA
Observa con atención la siguiente presentación
 http://es.slideshare.net/jcarlostecnologia/electronica-4eso-presentation
Observa con atención los siguientes videos
 TESTEO DE COMPONENTES ELECTRONICOS. Disponible en:
http://youtu.be/e7xKNv_zKyo
 ELECTRÓNICA PARA PRINCIPIANTES. Disponible en: http://youtu.be/tJKjG3I_nY4