Curso básico de electrónica, dictado ente gubernamental. Para personas con discapacidad y sin discapacidad.

2. LA ELECTRICIDAD

3. La electricidad
Un poco de historia
 Una de las manifestaciones más espectaculares de la electricidad
son los rayos. Los antiguos griegos creían que eran lanzados por el
dios Zeus.
 Un matemático griego llamado Thales de Mileto, en el año 600 a.C.
descubrió que al frotar ámbar con una piel éste atraía objetos
livianos, descubriendo así la electricidad estática.
 Benjamín Franklin, en 1752, demostró
que los rayos eran eléctricos.
Fue el inventor del pararrayos.

4. ¿Qué es la electricidad?
 Es la forma de energía más
utilizada en la actualidad.
 La materia está formada
por partículas muy pequeñas
denominadas átomos.
 El núcleo del átomo está formado
por protones y neutrones.
 Los protones tienen carga positiva (+).
 Los electrones viajan alrededor del núcleo y tienen carga negativa (-)
 Las cargas de distinto signo (+-) se atraen.
 Las cargas del mismo signo (++), (--)se repelen.
La fuerza que actúa entre ellas es la electricidad.

5. Tipos de electricidad
 El movimiento de los electrones es la corriente eléctrica.
 La corriente puede ser continua o alterna.
 En la corriente continua los electrones se mueven en la misma
dirección. P.e. la electricidad de una pila.
 En la corriente alterna los electrones se mueven en ambas direcciones
como la que se obtiene de la red eléctrica de nuestras casas.
 La electricidad estática es la que adquieren algunos objetos al
frotarlos.

6. Conductores y aislantes
 Los conductores son materiales a través de los
cuales la corriente eléctrica viaja con facilidad, es
decir, permiten la circulación de los electrones.
 Los metales son muy buenos conductores. El metal
más usado para construir cables conductores es el
cobre.
 El agua de nuestras casas y el del mar es un buen
conductor de la electricidad.
 Aislantes son aquellos materiales que impiden el
paso de la electricidad.
 El plástico, el vidrio, la madera y la goma son
materiales aislantes.

7. Usos de la corriente eléctrica
 Luz, imagen, sonido
 Calor
 Movimiento
 Comunicaciones
Estos son algunos de los muchos usos:

9. Una carga eléctrica se produce cuando se frotan uno con otro dos
pedazos de ciertos materiales; por ejemplo, seda, una varilla de vidrio o
cuando se peina el cabello.
Estas cargas reciben el nombre de electricidad estática, la cual se
produce cuando un material transfiere sus electrones a otro.

10. La Electroquímica es el estudio de la relación entre la electricidad y las reacciones químicas. La reacción de oxidación-reducción
que se produce durante un proceso electroquímico se compone de dos medias reacciones, uno que representa el proceso de
oxidación y un proceso de reducción. La suma de las semirreacciones da la reacción química en general. La reacción redox
general es equilibrada cuando el número de electrones perdidos por el reductor es igual al número de electrones ganados por el
oxidante. Una corriente eléctrica se produce a partir del flujo de electrones desde el reductor al oxidante. Una celda
electroquímica puede o bien generar electricidad a partir de una reacción redox espontánea o consumir electricidad para
conducir una reacción no espontánea. En una celda galvánica (voltaica), la energía de una reacción espontánea genera
electricidad, mientras que en una celda electrolítica, la energía eléctrica se consume para conducir una reacción redox no
espontánea. Ambos tipos de celdas utilizan dos electrodos que proporcionan una conexión eléctrica entre los sistemas que están
separados en el espacio. El medio de reacción oxidativa se produce en el ánodo, y la media reacción de reducción se produce en el
cátodo. Un puente conecta la sal de las soluciones separadas, permitiendo que los iones migren a cualquiera de las soluciones
para garantizar la neutralidad eléctrica del sistema. Un voltímetro es un dispositivo que mide el flujo de corriente eléctrica entre
dos medias reacciones. El potencial de una celda, medida en voltios, es la energía necesaria para mover una partícula cargada en
un campo eléctrico.
¿Qué es una reacción de óxido-reducción?
Oxidación: En química: La oxidación es una reacción química
donde un elemento cede electrones, y por lo tanto aumenta su
estado de oxidación.
Reducción: En química, reducción es el proceso
electroquímico por el cual un átomo o un ion gana electrones.
Implica la disminución de su estado de oxidación. Este
proceso es contrario al de oxidación.

11. POR REACIONES QUIMICAS

12. Cuando se aplica presión a algunos
materiales, la fuerza de la presión pasa a
través del material a sus átomos,
desalojando los electrones de sus orbitas y
empujándolos en la misma dirección que
tiene la fuerza. Estos huyen de un lado del
material y se acumulan en el lado opuesto.
Así cesa la presión, los electrones regresan
a sus órbitas. Los materiales se cortan en
determinad formas para facilitar el control de
las superficies que habrán de cargarse;
algunos materiales reaccionaran a una
presión de flexión en tanto que otros
responderán a una presión de torsión.
Piezoelectricidad es el nombre que se da a
las cargas eléctricas producidas por el efecto
de la presión. Por Presión: Cuando se aplica cierta fuerza sobre
algunos materiales, esta empuja los electrones de las
órbitas de los átomos expuestos en dirección del
vector fuerza, esta generación se produce en
cristales de cuarzo en dispositivos piezoeléctricos.

13. Electricidad por presión
(Piezoelectricidad)
La piezoelectricidad tiene muchos usos en la vida
cotidiana: los micrófonos son piezo eléctricas, reciben las
ondas producidas por el sonido y las convierten en energía
que después es traducida en sonido. También son
utilizados para producir chispas en un encendedor, e
incluso en la tecnología de la salud con los equipos de
ultrasonido. Ahora también podría estar presente en las
calles por las que andamos.
Dar luz en cada paso, para ciudad por la Piezo
Elecidad

14. Debido a que algunos materiales liberan fácilmente
sus electrones y otros materiales los acepta, puede
haber transferencia de electrones, cuando se ponen
en contacto dos metales distintos, por ejemplo: con
metales particularmente activos, la energía calorífica
del ambiente a temperatura normal es suficiente
para que estos metales liberen electrones..
El efecto Seebeck, descubierto por el físico alemán Thomas Johann Seebeck (1770 – 1831),
se refiere a la emisión de electricidad en un circuito eléctrico compuesto por conductores
diferentes, mientras estos tienen diferentes temperaturas. Los conductores se conectan
en serie. La diferencia de temperatura causa un flujo de electrones en los conductores, se
dice que el flujo inicia directamente desde el área de mayor temperatura hacia la de
menor temperatura. En el punto de contacto de los conductores se presenta una
diferencia de potencial. La magnitud de la termoelectricidad depende del tipo de
material de los conductores, la temperatura de contacto y no depende de la temperatura
que se distribuye a lo largo del conductor. La termoelectricidad permite evaluar los
termopares por el coeficiente de Seebeck para diferentes materiales con un rango desde
+43 hasta –38 mV/grado.

15. Electricidad POR CALOR
El componente que produce energía electrica a partir de la energía calórica se llama
termopar y está formado por dos metales diferentes, por ejemplo, níquel y latón; en
el la energía del calor lleva los electrones libres de un metal otro, produciendo entre
los dos una diferencia de pontencial (Voltaje). Los termopares tienen varias
aplicaciones en el hogar y en la industria, se usan en termómetros, controles de
temperatura en hornos y alarmas contra incendios, etc.

16. Todos conocemos los imanes, y los han manejado alguna que otra
vez. Por lo tanto, podrá haber observado que, en algunos casos, los
imanes se atraen y en otro caso se repelen. La razón es que los
imanes tienen campos de fuerza que actúan uno sobre el otro
recíprocamente.
La fuerza de un campo magnético también se puede usar para
desplazar electrones. Este fenómeno recibe el nombre de magneto
electricidad; a base de este un generador produce electricidad.
Cuando un buen conductor, por ejemplo, el cobre se hace pasar a
través de un campo magnético, la fuerza del campo suministrara la
energía necesaria para que los átomos de cobre liberen sus
electrones de valencia..
Alternador de Central Hidroeléctrica

17. El sol es una causa del movimiento de
grandes masas de aire, ese viento se
puede recoger por grandes hélices o
molinos, conectados a un rotor.
La clave de la conversión de la energía
contenida en movimiento giratorio está en
un diseño muy cuidadoso, tanto de las
palas de la hélice como del multiplicador,
que convierte su rotación lenta en un giro
muy rápido.
El engranaje multiplicador convierte el
movimiento lento de la hélice en un giro
rápido para activar el generador.
El tamaño de las palas también está en
relación con la cantidad de energía que
producirá el molino.

18. Se puede generar electricidad a partir de la energía solar por
varios procedimientos. En el sistema termal la energía solar se
usa para convertir agua en vapor en dispositivos especiales. En
algunos casos se usan espejos cóncavos que concentran el
calor sobre tubos que contienen aceite. El aceite alcanza
temperaturas de varios cientos de grados y con él se calienta
agua hasta ebullición. Con el vapor se genera electricidad en
turbinas clásicas
Allá, en el medio de la nada,
donde no crece ni el yuyo más
amargo e inútil, se levanta una
estructura inmensa con unos
objetivos y tareas bien
ambiciosas. La central solar
térmica más grande aparece en
el horizonte de California y le da
energía a más de 140.000
hogares. Ivanpah Solar Electric
Generating System (SEGS) está
en funciones.

19. La energía nuclear o energía atómica es la energía que se libera espontánea o
artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba
otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales
como la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de
reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos.

20. DISTRIBUCION DE ELECTRICIDAD

21. ¿ QUE ES LA ELECTRONICA?
 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
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.