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MecatrónicaLATAM

ELECTRÓNICA

¿QUÉ ES LA ELECTRÓNICA?

La electrónica en ingeniería se refiere al estudio de los circuitos eléctricos, en otras palabras, es el estudio de los fundamentos de los componentes eléctricos básicos y de las técnicas de análisis de circuitos.


RAMAS DE LA ELECTRÓNICA

La electrónica tiene varias ramas de estudio, las dos primeras mencionadas a continuación son las ramas principales:

  • Electrónica digital.
  • Electrónica analógica.
  • Microelectrónica.
  • Diseños de circuitos.
  • Circuitos integrados.
  • Electrónica de potencia.
  • Optoelectrónica.
  • Dispositivos semiconductores.
  • Sistemas embebidos.

CONCEPTOS IMPORTANTES EN LA ELECTRÓNICA

En un circuito eléctrico energizado se produce una corriente eléctrica, provocando que los electrones estén energizados, por lo tanto, los electrones se mueven. Un circuito eléctrico es un sistema de lazo cerrado que por medio de conductores enlazan los componentes eléctricos.

Para comprender cómo ocurre el desplazamiento del electrón es importante conocer las variables básicas presentes en un circuito eléctrico:

  • Nodo
  • Voltaje: Es la diferencia de potencial, se puede considerar como una variables a través de dos puntos o nodos. La unidad en el Sistema Internacional (SI) para el voltaje es el volt (V). En un sistema hidráulico la presión es análoga al diferencial de potencial.

    Nota : Al voltaje a veces se le refiere como fuerza electromotriz o fem.

  • Corriente: Es la variación del flujo de carga por un conductor en un circuito con respecto al tiempo:
    I(t) =
    dQ /
    dt

    Donde, I es la corriente y Q es la cantidad de carga eléctrica que pasa por el conductor.

    La unidad en el sistema internacional (SI) para la corriente eléctrica es el ampere (A).

  • Carga: Corresponde a la cantidad de electrones cargados negativamente. En un circuito eléctrico son los elementos que pueden disipar o almacenar energía eléctrica. Al disipar energía se considera que tiene una caída de voltaje. La unidad en el sistema internacional (SI) para la carga es el coulombs (C = A ∙ s).

    Nota: La cantidad de carga eléctrica de un electrón (e-) y la de un protón (p+) es la misma, excepto que son de signo opuesto: |e-| = |p+| = 1.60219 x 10-19 [C]

  • Tierra(GND): Corresponde a un punto de referencia en el circuito, en este punto el voltaje es cero.

Las dos representaciones anteriores son equivalentes, por lo tanto, se tiene diferentes alternativas de representar un circuito.


ELEMENTOS BÁSICOS DE LA ELECTRÓNICA

Los elementos electrónicos se dividen en elementos pasivos y activos.

Elementos eléctricos pasivos

Son aquellos que no requieren fuente de voltaje adicional para su funcionamiento. Existen tres elementos fundamentales:

Elementos eléctricos activos

Se consideran como activos los elementos o componentes electrónicos que requieren una fuente adicional para su funcionamiento, cómo son los circuitos integrados.


ELECTRÓNICA DE SEMICONDUCTORES

Los componentes de una clase de material, conocidos como semiconductores son utilizados de manera extensa en los circuitos electrónicos actuales.

Entre los componentes electrónicos semiconductores se tiene:


DISPOSITIVOS DE LA ELECTRÓNICA DIGITAL

En la electrónica digital comúnmente son empleados:


MÉTODOS Y CONCEPTOS BÁSICOS EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Para analizar un circuito eléctrico es necesario comprender 3 leyes básicas:

En algunos casos es necesario reducir un circuito para poder simplificar y así poder analizar de manera más simple, existen dos métodos para su análisis: