Este documento define la electrónica y describe sus principales componentes y usos. En resumen: (1) La electrónica estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en el flujo de electrones u otras partículas cargadas eléctricamente; (2) Utiliza una gran variedad de materiales y dispositivos, desde semiconductores hasta válvulas termoiónicas; (3) El diseño de circuitos electrónicos permite resolver problemas prácticos en campos como la ingeniería electrónica y la informática.

1. • Electrónica
¿ QUE ES LA 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 DE LOS
ELECTRONES U OTRAS PARTÍCULAS CARGADA ELÉCTRICAMENTE
UTILIZA UNA GRAN VARIEDAD DE CONOCIMIENTOS , MATERIALES Y DISPOSITIVOS, DESDE LOS
SEMICONDUCTORES HASTA LAS VÁLVULAS TERMOIÓNICAS EL DISEÑO Y LA GRAN CONDUCCIÓN 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

2. Para que sirve la
electrónica
LA PALABRA ELECTRICIDAD PROVIENE DEL GRIEGO) CUYO SIGNIFICADO LITERAL ES “ÁMBAR” Y SE LE LLAMA ASÍ AL CONJUNTO
DE FENÓMENOS FÍSICOS RELACIONADOS CON LA PRESENCIA Y FLUJO DE CARGAS ELÉCTRICAS. LA ELECTRICIDAD LA PODEMOS
ENCONTRAR EN FORMA NATURAL EN RAYOS DE TORMENTAS O DE FORMA ARTIFICIAL POR LOS CABLES DE CORRIENTE ELÉCTRICA.
LA ELECTRICIDAD SE PUEDE MANIFESTAR EN CINCO FENÓMENOS DISTINTOS:
CARGA ELÉCTRICA.
CORRIENTE ELÉCTRICA.
CAMPO ELÉCTRICO.
POTENCIAL ELÉCTRICO.
MAGNETISMO.
LOS USOS MÁS COMUNES PARA EL SER HUMANO DE ESTE FENÓMENO FÍSICO SON PARA OBTENER LUZ, CALOR, MOVIMIENTO Y
SEÑALIZACIONES.
EL ESTUDIO DE LA ELECTRICIDAD SE REMONTA AL SIGLO XVII, AUNQUE FUE 200 AÑOS DESPUÉS CUANDO SE COMENZÓ A UTILIZAR
PARA CONSUMO HUMANO.
TALES DE MILETO FUE EL PRIMERO EN OBSERVAR LOS FENÓMENOS ELÉCTRICOS CUANDO, AL FROTAR UNA BARRA DE ÁMBAR
CON UN PAÑO, SE GENERABA ELECTRICIDAD ESTÁTICA CAPAZ DE ATRAER OBJETOS LIVIANOS.

3. Campo eléctrico
LOS CAMPOS ELÉCTRICOS PUEDEN TENER SU ORIGEN TANTO EN CARGAS
ELÉCTRICAS COMO EN CAMPOS MAGNÉTICOS VARIABLES. LAS PRIMERAS
DESCRIPCIONES DE LOS FENÓMENOS ELÉCTRICOS, COMO LA LEY DE
COULOMB, SÓLO TENÍAN EN CUENTA LAS CARGAS ELÉCTRICAS, PERO LAS
INVESTIGACIONES DE MICHAEL FARADAY Y LOS ESTUDIOS POSTERIORES
DE JAMES CLERK MAXWELL PERMITIERON ESTABLECER LAS LEYES COMPLETAS
EN LAS QUE TAMBIÉN SE TIENE EN CUENTA LA VARIACIÓN DEL CAMPO
MAGNÉTICO. DEFINICIÓN GENERAL INDICA QUE EL CAMPO NO ES
DIRECTAMENTE MEDIBLE, SINO QUE LO QUE ES OBSERVABLE ES SU EFECTO
SOBRE ALGUNA CARGA COLOCADA EN SU SENO. LA IDEA DE CAMPO
ELÉCTRICO FUE PROPUESTA POR FARADAY AL DEMOSTRAR EL PRINCIPIO DE
INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA EN EL AÑO 1832 .

4. Potencial eléctrico
EL POTENCIAL ELÉCTRICO SÓLO SE PUEDE DEFINIR PARA UN CAMPO ESTÁTICO PRODUCIDO POR
CARGAS QUE OCUPAN UNA REGIÓN FINITA DEL ESPACIO. PARA CARGAS EN MOVIMIENTO DEBE
RECURRIRSE A LOS POTENCIALES DE LIÉNARD-WIECHERT PARA REPRESENTAR UN CAMPO
ELECTROMAGNÉTICO QUE ADEMÁS INCORPORE EL EFECTO DE RETARDO, YA QUE LAS
PERTURBACIONES DEL CAMPO ELÉCTRICO NO SE PUEDEN PROPAGAR MÁS RÁPIDO QUE
LA VELOCIDAD DE LA LUZ. SI SE CONSIDERA QUE LAS CARGAS ESTÁN FUERA DE DICHO CAMPO, LA
CARGA NO CUENTA CON ENERGÍA Y EL POTENCIAL ELÉCTRICO EQUIVALE AL TRABAJO NECESARIO
PARA LLEVAR LA CARGA DESDE EL EXTERIOR DEL CAMPO HASTA EL PUNTO CONSIDERADO. LA
UNIDAD DEL SISTEMA INTERNACIONAL ES EL VOLTIO (V). TODOS LOS PUNTOS DE UN CAMPO
ELÉCTRICO QUE TIENEN EL MISMO POTENCIAL FORMAN UNA SUPERFICIE EQUIPOTENCIAL. UNA
FORMA ALTERNATIVA DE VER AL POTENCIAL ELÉCTRICO ES QUE A DIFERENCIA DE LA ENERGÍA
POTENCIAL ELÉCTRICA O ELECTROSTÁTICA, ÉL CARACTERIZA SÓLO UNA REGIÓN DEL ESPACIO SIN
TOMAR EN CUENTA LA CARGA QUE SE COLOCA ALLÍ.

5. Usos de La Electricidad
HASTA LA INVENCIÓN DE LA PILA VOLTAICA EN EL SIGLO XVIII (VOLTA, 1800) NO SE TENÍA UNA FUENTE VIABLE
DE ELECTRICIDAD. LA PILA VOLTAICA (Y SUS DESCENDIENTES MODERNOS, LA PILA ELÉCTRICA Y LA BATERÍA
ELÉCTRICA), ALMACENABA ENERGÍA QUÍMICAMENTE Y LA ENTREGABA SEGÚN LA DEMANDA EN FORMA DE
ENERGÍA ELÉCTRICA. LA BATERÍA ES UNA FUENTE COMÚN MUY VERSÁTIL QUE SE USA PARA MUCHAS
APLICACIONES, PERO SU ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA ES LIMITADO, Y UNA VEZ DESCARGADO DEBE SER
RECARGADA (O, EN EL CASO DE LA PILA, REEMPLAZADA). PARA UNA DEMANDA ELÉCTRICA MUCHO MÁS
GRANDE LA ENERGÍA DEBE SER GENERADA Y TRANSMITIDA CONTINUAMENTE SOBRE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN
CONDUCTORAS.
POR LO GENERAL, LA ENERGÍA ELÉCTRICA SE GENERA MEDIANTE GENERADORES ELECTROMECÁNICOS
MOVIDOS POR EL VAPOR PRODUCIDO POR COMBUSTIBLES FÓSILES, O POR EL CALOR GENERADO POR
REACCIONES NUCLEARES, O DE OTRAS FUENTES COMO LA ENERGÍA CINÉTICA EXTRAÍDA DEL VIENTO O EL
AGUA. LA MODERNA TURBINA DE VAPOR INVENTADA POR CHARLES ALGER NON PARSONS EN 1884 GENERA
CERCA DEL 80% DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA EN EL MUNDO USANDO UNA GRAN VARIEDAD DE FUENTES DE
ENERGÍA. ESTE GENERADOR NO TIENE NINGÚN PARECIDO AL GENERADOR DE DISCO HOMOPOLAR DE
FARADAY, AUNQUE AMBOS FUNCIONAN BAJO EL MISMO PRINCIPIO ELECTROMAGNÉTICO, QUE DICE QUE
AL CAMBIAR EL CAMPO MAGNÉTICO A UN CONDUCTOR PRODUCE UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL EN SUS
TERMINALES. LA INVENCIÓN A FINALES DEL SIGLO XIX DEL TRANSFORMADOR IMPLICÓ TRANSMITIR LA
ENERGÍA ELÉCTRICA DE UNA FORMA MÁS EFICIENTE. LA TRANSMISIÓN ELÉCTRICA EFICIENTE HIZO POSIBLE
GENERAR ELECTRICIDAD EN PLANTAS GENERADORAS, PARA DESPUÉS TRASPORTARLA A LARGAS DISTANCIAS,
DONDE FUERA NECESARIA.

6. 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:
ENTRADAS DE 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.
CIRCUITOS DE PROCESAMIENTO DE SEÑALES – CONSISTEN EN ARTEFACTOS ELECTRÓNICOS
CONECTADOS JUNTOS PARA MANIPULAR, INTERPRETAR Y TRANSFORMAR LAS SEÑALES DE VOLTAJE Y
CORRIENTE PROVENIENTES DE LOS TRANSDUCTORES.
SALIDAS ACTUADORES U OTROS DISPOSITIVOS (TAMBIÉN TRANSDUCTORES) QUE CONVIERTEN LAS
SEÑALES DE CORRIENTE O VOLTAJE EN SEÑALES FÍSICAMENTE ÚTILES. POR EJEMPLO:
UN DESPLAYE QUE NOS RESIVE 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).

7. Características de los sistemas eléctricos :
1. TODO CIRCUITO ELÉCTRICO ESTÁ FORMADO POR UNA FUENTE DE ENERGÍA (TOMACORRIENTE),
CONDUCTORES (CABLES), Y UN RECEPTOR QUE TRANSFORMA LA ELECTRICIDAD EN
LUZ (LÁMPARAS),EN MOVIMIENTO (MOTORES ), EN CALOR (ESTUFAS
2. PARA QUE SE PRODUZCA LA TRANSFORMACIÓN, ES NECESARIO QUE CIRCULE CORRIENTE POR EL
CIRCUITO.
3. ESTE DEBE ESTAR COMPUESTO POR ELEMENTOS CONDUCTORES, CONECTADOS A UNA FUENTE DE
TENSIÓN O VOLTAJE Y CERRADO.
4. LOS DISPOSITIVOS QUE PERMITEN ABRIR O CERRAR CIRCUITOS SE LLAMAN INTERRUPTORES O
LLAVES

8. Elementos de un sistema eléctrico
LOS ELEMENTOS DE UN CIRCUITO PUEDEN SER ACTIVOS Y PASIVOS. ELEMENTOS ACTIVOS: SON LOS QUE TRANSFORMAN UNA ENERGÍA
CUALQUIERA EN ENERGÍA ELÉCTRICA, MEDIANTE UN PROCESO QUE PUEDE SER REVERSIBLE O NO. NOS REFERIMOS A LOS GENERADORES DE
TENSIÓN Y DE CORRIENTE.
ELEMENTOS PASIVOS: SON CUANDO ALMACENAN, CEDEN O DISIPAN LA ENERGÍA QUE RECIBEN. SE REFIERE A LAS RESISTENCIAS , BOBINAS Y
CONDENSADORES .
ESTOS ELEMENTOS TAMBIÉN SE PUEDEN TOMAR COMO:
- ELEMENTOS ACTIVOS: LA TENSIÓN Y LA CORRIENTE TIENEN IGUAL SIGNO.
- ELEMENTOS PASIVOS: LA TENSIÓN Y LA CORRIENTE TIENEN DISTINTO SIGNO.
ELEMENTOS ACTIVOS:
1. GENERADORES DE TENSIÓN: SON PARTE INTEGRANTE INDISPENSABLE EN TODO EQUIPO ELECTRÓNICO O SISTEMA DE MEDICIÓN COMO
PARTE DE UN INSTRUMENTO, ES DE ESTAS FUENTES QUE LOS DIFERENTES CIRCUITOS ELECTRÓNICOS OBTIENEN LA ENERGÍA PARA OPERAR, POR
LO QUE, INTERNAMENTE, TODO EQUIPO ESTÁ PROVISTO DE UNA DE ELLAS MÁS O MENOS COMPLEJA, DEPENDIENDO DE LOS REQUISITOS
IMPUESTOS POR EL CIRCUITO QUE DEBE ALIMENTAR.
ESTOS GENERADORES, MANTIENEN LAS CARACTERÍSTICAS DE LA TENSIÓN ENTRE SUS BORNES, INDEPENDIENTEMENTE DE LOS ELEMENTOS QUE
COMPONEN EL RESTO DEL CIRCUITO. CUANDO ESTO NO OCURRE ASÍ SE DICE QUE SE COMPORTA COMO UN GENERADOR REAL DE TENSIÓN.
2. GENERADORES DE CORRIENTE: ES UNA CORRIENTE CONSTANTE POR EL CIRCUITO EXTERNO CON INDEPENDENCIA DE LA RESISTENCIA DE LA
CARGA QUE PUEDA ESTAR CONECTADA ENTRE ELLOS. ESTOS MANTIENEN LAS CARACTERÍSTICAS DE LA CORRIENTE ENTRE SUS BORNES,
INDEPENDIENTEMENTE DE LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN EL RESTO DEL CIRCUITO. CUANDO ESTO NO OCURRE ASÍ SE DICE QUE SE
COMPORTA COMO UN GENERADOR REAL DE CORRIENTE.

9. Señales Eléctricas
ES LA REPRESENTACIÓN DE UN FENÓMENO FÍSICO O ESTADO MATERIAL A TRAVÉS DE UNA RELACIÓN
ESTABLECIDA; LAS ENTRADAS Y SALIDAS DE UN SISTEMA ELECTRÓNICO SERÁN SEÑALES VARIABLES.
EN ELECTRÓNICA SE TRABAJA CON VARIABLES QUE TOMAN LA FORMA DE TENCIÓN O CORRIENTE
ESTAS SE PUEDEN DENOMINAR COMÚNMENTE SEÑALES. LAS SEÑALES PRIMORDIALMENTE PUEDEN SER
DE DOS TIPOS:
VARIABLE ANALÓGICA – ELLAS QUE PUEDEN TOMAR UN NÚMERO INFINITO DE VALORES
COMPRENDIDOS ENTRE DOS LÍMITES. LA MAYORÍA DE LOS FENÓMENOS DE LA VIDA REAL DAN
SEÑALES DE ESTE TIPO (PRESIÓN, TEMPERATURA, ETC.).
VARIABLE DIGITAL– TAMBIÉN LLAMADAS VARIABLES DISCRETAS, ENTENDIÉNDOSE POR ESTAS, LAS
VARIABLES QUE PUEDEN TOMAR UN NÚMERO FINITO DE VALORES. POR SER DE FÁCIL REALIZACIÓN
LOS COMPONENTES FÍSICOS CON DOS ESTADOS DIFERENCIADOS, ES ESTE EL NÚMERO DE VALORES
UTILIZADO PARA DICHAS VARIABLES, QUE POR LO TANTO SON BINARIAS. SIENDO ESTAS VARIABLES
MÁS FÁCILES DE TRATAR (EN LÓGICA SERÍAN LOS VALORES V Y F) SON LOS QUE GENERALMENTE SE
UTILIZAN PARA RELACIONAR VARIAS VARIABLES ENTRE SÍ Y CON SUS ESTADOS ANTERIORES.

10. Circuitos electrónicos
UN CIRCUITO ES UNA RED ELÉCTRICA (INTERCONEXIÓN DE DOS O MÁS
COMPONENTES, TALES
COMO RESISTENCIAS, INDICADORES, CONDENSADORES , FUENTES
,INTERRUPTORES Y SEMICONDUCTORES) QUE CONTIENE AL MENOS UNA
TRAYECTORIA CERRADA. LOS CIRCUITOS QUE CONTIENEN SOLO FUENTES,
COMPONENTES LINEALES (RESISTORES, CONDENSADORES, INDUCTORES) Y
ELEMENTOS E DISTRIBUCIÓN LINEALES (LÍNEAS DE TRANSMISIÓN O CABLES)
PUEDEN ANALIZARSE POR MÉTODOS ALGEBRAICOS PARA DETERMINAR SU
COMPORTAMIENTO EN CORRIENTE ELÉCTRICA O EN CORRIENTE ALTERNA. UN
CIRCUITO QUE TIENE COMPONENTES ELECTRÓNICOS ES DENOMINADO UN
CIRCUITO ELECTRÓNICO. ESTAS REDES SON GENERALMENTE NO LINEALES Y
REQUIEREN DISEÑOS Y HERRAMIENTAS DE ANÁLISIS MUCHO MÁS COMPLEJOS.