ELECTRÓNICA
La electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y
emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo
microscópico de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.

Utiliza una gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos, desde los
semiconductores hasta las válvulas termoiónicas. El diseño y la gran construcción de
circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forma parte de la electrónica y
de los campos de la ingeniería electrónica, electromecánica y la informática en el diseño
de software para su control. El estudio de nuevos dispositivos semiconductores y su
tecnología se suele considerar una rama de la física, más concretamente en la rama de
ingeniería de materiales.




Aplicaciones de la electrónica
La electrónica desarrolla en la actualidad una gran variedad de tareas. Los principales
usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesado, la distribución de
información, la conversión y la distribución de la energía eléctrica. Estos dos usos
implican la creación o la detección de campos electromagnéticos y corrientes eléctricas.
Entonces se puede decir que la electrónica abarca en general las siguientes áreas de
aplicación:
Electrónica de control
Los sistemas de control son aquellos dedicados a obtener la salida deseada de un
sistema o proceso. En un sistema general se tienen una serie de entradas que provienen
del sistema a controlar, llamado planta, y se diseña un sistema para que, a partir de estas
entradas, modifique ciertos parámetros en el sistema planta, con lo que las señales
anteriores volverán a su estado normal ante cualquier variación.

Un sistema de control básico es mostrado en la siguiente figura:




Hay varias clasificaciones dentro de los sistemas de control. Atendiendo a su naturaleza
son analógicos, digitales o mixtos; atendiendo a su estructura (número de entradas y
salidas) puede ser control clásico o control moderno; atendiendo a su diseño pueden ser
por lógica difusa, redes neuronales.
Telecomunicación
La telecomunicación («comunicación a distancia»), del prefijo griego tele, "distancia"
y del latín communicare) es una técnica consistente en transmitir un mensaje desde un
punto a otro, normalmente con el atributo típico adicional de ser bidireccional. El
término telecomunicación cubre todas las formas de comunicación a distancia,
incluyendo radio, telegrafía, televisión, telefonía transmisión de datos e interconexión
de computadoras a nivel de enlace. El Día Mundial de la Telecomunicación se celebra
el 17 de mayo. Según la Unión Internacional de Telecomunicaciones, las
telecomunicaciones son "toda transmisión, emisión o recepción de signos, señales,
datos, imágenes, voz, sonidos o información de cualquier naturaleza que se efectúa a
través de cables, medios ópticos, físicos u otros sistemas electromagnéticos"1 .

La base matemática sobre la que se desarrollan las telecomunicaciones fue desarrollada
por el físico escocés James Clerk Maxwell. Maxwell, en el prefacio de su obra Treatise
on Electricity and Magnetism (1873), declaró que su principal tarea consistía en
justificar matemáticamente conceptos físicos descritos hasta ese momento de forma
únicamente cualitativa, como las leyes de la inducción electromagnética y de los
campos de fuerza, enunciadas por Michael Faraday. Con este objeto, introdujo el
concepto de onda electromagnética, que permite una descripción matemática adecuada
de la interacción entre electricidad y magnetismo mediante sus célebres ecuaciones que
describen y cuantifican los campos de fuerzas. Maxwell predijo que era posible
propagar ondas por el espacio libre utilizando descargas eléctricas, hecho que corroboró
Heinrich Hertz en 1887, ocho años después de la muerte de Maxwell, y que,
posteriormente, supuso el inicio de la era de la comunicación rápida a distancia. Hertz
desarrolló el primer transmisor de radio generando radiofrecuencias entre 31 MHz y
1.25 GHz.

La serie de ondas y pulsos eléctricos que representan información conforman lo que se
denomina la señal, la cual atraviesa por un camino conductor de electricidad para el
caso de los alámbricos; en el caso de la fibra óptica, los pulsos no son eléctricos sino
luminosos y el medio es conductor de la luz. En el caso de los medios inalámbricos la
señal viaja a través del aire o el vacío, sin requerir un medio físico. El medio que se
extiende desde el transmisor hasta el receptor conforma el citado enlace entre los dos
extremos. Para algunas ocasiones este se forma de diversos tramos sobre medios
diferentes, ejemplo de ello se da cuando tenemos un enlace total entre cable cobre y de
fibra óptica en la red telefónica local. Existen varios términos que también se refieren al
enlace, tales como canal y circuito los cuales son usadas de forma indistinta. Sin
embargo, se puede estrechar un poco más en su definición diciendo que canal tiene que
ver principalmente con el enlace lógico y que circuito se refiere al enlace físico que
tiene canal de ida y canal de regreso.
Electrónica de potencia
Se denomina electrónica de potencia a la rama de la ingeniería eléctrica que consigue
adaptar y transformar la electricidad, con la finalidad de alimentar otros equipos,
transportar energía, controlar el funcionamiento de maquinas eléctricas, etc.

Se refiere a la aplicación de dispositivos electrónicos, principalmente semiconductores,
al control y transformación de potencia eléctrica. Esto incluye tanto aplicaciones en
sistemas de control como de suministro eléctrico a consumos industriales o incluso la
interconexión sistemas eléctricos de potencia.

El principal objetivo de esta disciplina es el procesamiento de energía con la máxima
eficiencia posible, por lo que se evitan utilizar elementos resistivos, potenciales
generadores de pérdidas por efecto Joule. Los principales dispositivos utilizados por
tanto son bobinas y condensadores, así como semiconductores trabajando en modo
corte/saturación (on/off).




Sistemas electrónicos
Un sistema electrónico es un conjunto de circuitos que interactúan entre sí para obtener
un resultado. Una forma de entender los sistemas electrónicos consiste en dividirlos en
las siguientes partes:

   1. Entradas o Inputs – Sensores (o transductores) electrónicos o mecánicos que
      toman las señales (en forma de temperatura, presión, etc.) del mundo físico y las
      convierten en señales de corriente o voltaje. Ejemplo: El termopar, la foto
      resistencia para medir la intensidad de la luz, etc.
   2. Circuitos de procesamiento de señales – Consisten en piezas electrónicas
      conectadas juntas para manipular, interpretar y transformar las señales de voltaje
      y corriente provenientes de los transductores.
   3. Salidas o Outputs – Actuadores u otros dispositivos (también transductores) que
      convierten las señales de corriente o voltaje en señales físicamente útiles. Por
ejemplo: un display que nos registre la temperatura, un foco o sistema de luces
       que se encienda automáticamente cuando esté oscureciendo.

Básicamente son tres etapas: La primera (transductor), la segunda (circuito procesador)
y la tercera (circuito actuador).




Como ejemplo supongamos un televisor. Su entrada es una señal de difusión recibida
por una antena o por un cable. Los circuitos de procesado de señales del interior del
televisor extraen la información sobre el brillo, el color y el sonido de esta señal. Los
dispositivos de salida son un tubo de rayos catódicos o monitor LCD que convierte las
señales electrónicas en imágenes visibles en una pantalla y unos altavoces. Otro ejemplo
puede ser el de un circuito que ponga de manifiesto la temperatura de un proceso, el
transductor puede ser un termocouple, el circuito de procesamiento se encarga de
convertir la señal de entrada en un nivel de voltaje (comparador de voltaje o de ventana)
en un nivel apropiado y mandar la información decodificándola a un display donde nos
dé la temperatura real y si esta excede un límite preprogramado activar un sistema de
alarma (circuito actuador) para tomar las medida pertinentes.
Tensión
Es la diferencia de potencial generada entre los extremos de un componente o
dispositivo eléctrico. También podemos decir que es la energía capaz de poner en
movimiento los electrones libres de un conductor o semiconductor. La unidad de este
parámetro es el voltio (V). Existen dos tipos de tensión: la continua y la alterna.

       Voltaje continuo (VDC) –Es aquel que tiene una polaridad definida, como la
       que proporcionan las pilas, baterías y fuentes de alimentación.
       Voltaje Alterno (VAC) .- –Es aquel cuya polaridad va cambiando o alternando
       con el transcurso del tiempo. Las fuentes de voltaje alterno más comunes son los
       generadores y las redes de energía doméstica.

Corriente eléctrica
También denominada intensidad, es el flujo de electrones libres a través de un
conductor o semiconductor en un sentido. La unidad de medida de este parámetro es el
amperio (A). Al igual que existen tensiones continuas o alternas, las intensidades
también pueden ser continuas o alternas, dependiendo del tipo de tensión que se utiliza
para generar estos flujos de corriente.

Resistencia
Es la propiedad física mediante la cual todos los materiales tienden a oponerse al flujo
de la corriente. La unidad de este parámetro es el Ohmio (Ω). No debe confundirse con
el componente resistor. La propiedad inversa es la conductancia eléctrica.

Electrónica

  • 1.
    ELECTRÓNICA La electrónica esla rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo microscópico de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente. Utiliza una gran variedad de conocimientos, materiales y dispositivos, desde los semiconductores hasta las válvulas termoiónicas. El diseño y la gran construcción de circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos forma parte de la electrónica y de los campos de la ingeniería electrónica, electromecánica y la informática en el diseño de software para su control. El estudio de nuevos dispositivos semiconductores y su tecnología se suele considerar una rama de la física, más concretamente en la rama de ingeniería de materiales. Aplicaciones de la electrónica La electrónica desarrolla en la actualidad una gran variedad de tareas. Los principales usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesado, la distribución de información, la conversión y la distribución de la energía eléctrica. Estos dos usos implican la creación o la detección de campos electromagnéticos y corrientes eléctricas. Entonces se puede decir que la electrónica abarca en general las siguientes áreas de aplicación:
  • 2.
    Electrónica de control Lossistemas de control son aquellos dedicados a obtener la salida deseada de un sistema o proceso. En un sistema general se tienen una serie de entradas que provienen del sistema a controlar, llamado planta, y se diseña un sistema para que, a partir de estas entradas, modifique ciertos parámetros en el sistema planta, con lo que las señales anteriores volverán a su estado normal ante cualquier variación. Un sistema de control básico es mostrado en la siguiente figura: Hay varias clasificaciones dentro de los sistemas de control. Atendiendo a su naturaleza son analógicos, digitales o mixtos; atendiendo a su estructura (número de entradas y salidas) puede ser control clásico o control moderno; atendiendo a su diseño pueden ser por lógica difusa, redes neuronales.
  • 3.
    Telecomunicación La telecomunicación («comunicacióna distancia»), del prefijo griego tele, "distancia" y del latín communicare) es una técnica consistente en transmitir un mensaje desde un punto a otro, normalmente con el atributo típico adicional de ser bidireccional. El término telecomunicación cubre todas las formas de comunicación a distancia, incluyendo radio, telegrafía, televisión, telefonía transmisión de datos e interconexión de computadoras a nivel de enlace. El Día Mundial de la Telecomunicación se celebra el 17 de mayo. Según la Unión Internacional de Telecomunicaciones, las telecomunicaciones son "toda transmisión, emisión o recepción de signos, señales, datos, imágenes, voz, sonidos o información de cualquier naturaleza que se efectúa a través de cables, medios ópticos, físicos u otros sistemas electromagnéticos"1 . La base matemática sobre la que se desarrollan las telecomunicaciones fue desarrollada por el físico escocés James Clerk Maxwell. Maxwell, en el prefacio de su obra Treatise on Electricity and Magnetism (1873), declaró que su principal tarea consistía en justificar matemáticamente conceptos físicos descritos hasta ese momento de forma únicamente cualitativa, como las leyes de la inducción electromagnética y de los campos de fuerza, enunciadas por Michael Faraday. Con este objeto, introdujo el concepto de onda electromagnética, que permite una descripción matemática adecuada de la interacción entre electricidad y magnetismo mediante sus célebres ecuaciones que describen y cuantifican los campos de fuerzas. Maxwell predijo que era posible propagar ondas por el espacio libre utilizando descargas eléctricas, hecho que corroboró Heinrich Hertz en 1887, ocho años después de la muerte de Maxwell, y que, posteriormente, supuso el inicio de la era de la comunicación rápida a distancia. Hertz desarrolló el primer transmisor de radio generando radiofrecuencias entre 31 MHz y 1.25 GHz. La serie de ondas y pulsos eléctricos que representan información conforman lo que se denomina la señal, la cual atraviesa por un camino conductor de electricidad para el caso de los alámbricos; en el caso de la fibra óptica, los pulsos no son eléctricos sino luminosos y el medio es conductor de la luz. En el caso de los medios inalámbricos la señal viaja a través del aire o el vacío, sin requerir un medio físico. El medio que se extiende desde el transmisor hasta el receptor conforma el citado enlace entre los dos extremos. Para algunas ocasiones este se forma de diversos tramos sobre medios diferentes, ejemplo de ello se da cuando tenemos un enlace total entre cable cobre y de fibra óptica en la red telefónica local. Existen varios términos que también se refieren al enlace, tales como canal y circuito los cuales son usadas de forma indistinta. Sin embargo, se puede estrechar un poco más en su definición diciendo que canal tiene que ver principalmente con el enlace lógico y que circuito se refiere al enlace físico que tiene canal de ida y canal de regreso.
  • 4.
    Electrónica de potencia Sedenomina electrónica de potencia a la rama de la ingeniería eléctrica que consigue adaptar y transformar la electricidad, con la finalidad de alimentar otros equipos, transportar energía, controlar el funcionamiento de maquinas eléctricas, etc. Se refiere a la aplicación de dispositivos electrónicos, principalmente semiconductores, al control y transformación de potencia eléctrica. Esto incluye tanto aplicaciones en sistemas de control como de suministro eléctrico a consumos industriales o incluso la interconexión sistemas eléctricos de potencia. El principal objetivo de esta disciplina es el procesamiento de energía con la máxima eficiencia posible, por lo que se evitan utilizar elementos resistivos, potenciales generadores de pérdidas por efecto Joule. Los principales dispositivos utilizados por tanto son bobinas y condensadores, así como semiconductores trabajando en modo corte/saturación (on/off). Sistemas electrónicos Un sistema electrónico es un conjunto de circuitos que interactúan entre sí para obtener un resultado. Una forma de entender los sistemas electrónicos consiste en dividirlos en las siguientes partes: 1. Entradas o Inputs – Sensores (o transductores) electrónicos o mecánicos que toman las señales (en forma de temperatura, presión, etc.) del mundo físico y las convierten en señales de corriente o voltaje. Ejemplo: El termopar, la foto resistencia para medir la intensidad de la luz, etc. 2. Circuitos de procesamiento de señales – Consisten en piezas electrónicas conectadas juntas para manipular, interpretar y transformar las señales de voltaje y corriente provenientes de los transductores. 3. Salidas o Outputs – Actuadores u otros dispositivos (también transductores) que convierten las señales de corriente o voltaje en señales físicamente útiles. Por
  • 5.
    ejemplo: un displayque nos registre la temperatura, un foco o sistema de luces que se encienda automáticamente cuando esté oscureciendo. Básicamente son tres etapas: La primera (transductor), la segunda (circuito procesador) y la tercera (circuito actuador). Como ejemplo supongamos un televisor. Su entrada es una señal de difusión recibida por una antena o por un cable. Los circuitos de procesado de señales del interior del televisor extraen la información sobre el brillo, el color y el sonido de esta señal. Los dispositivos de salida son un tubo de rayos catódicos o monitor LCD que convierte las señales electrónicas en imágenes visibles en una pantalla y unos altavoces. Otro ejemplo puede ser el de un circuito que ponga de manifiesto la temperatura de un proceso, el transductor puede ser un termocouple, el circuito de procesamiento se encarga de convertir la señal de entrada en un nivel de voltaje (comparador de voltaje o de ventana) en un nivel apropiado y mandar la información decodificándola a un display donde nos dé la temperatura real y si esta excede un límite preprogramado activar un sistema de alarma (circuito actuador) para tomar las medida pertinentes.
  • 6.
    Tensión Es la diferenciade potencial generada entre los extremos de un componente o dispositivo eléctrico. También podemos decir que es la energía capaz de poner en movimiento los electrones libres de un conductor o semiconductor. La unidad de este parámetro es el voltio (V). Existen dos tipos de tensión: la continua y la alterna. Voltaje continuo (VDC) –Es aquel que tiene una polaridad definida, como la que proporcionan las pilas, baterías y fuentes de alimentación. Voltaje Alterno (VAC) .- –Es aquel cuya polaridad va cambiando o alternando con el transcurso del tiempo. Las fuentes de voltaje alterno más comunes son los generadores y las redes de energía doméstica. Corriente eléctrica También denominada intensidad, es el flujo de electrones libres a través de un conductor o semiconductor en un sentido. La unidad de medida de este parámetro es el amperio (A). Al igual que existen tensiones continuas o alternas, las intensidades también pueden ser continuas o alternas, dependiendo del tipo de tensión que se utiliza para generar estos flujos de corriente. Resistencia Es la propiedad física mediante la cual todos los materiales tienden a oponerse al flujo de la corriente. La unidad de este parámetro es el Ohmio (Ω). No debe confundirse con el componente resistor. La propiedad inversa es la conductancia eléctrica.