LO QUE DEBES SABER SOBRE:
ELECTRÓNICA
Te explicamos qué es la electrónica. Además, para qué sirve y su importancia.
¿Qué es la electrónica?
Se llama electrónica a una disciplina técnica y científica, considerada como una rama de la física y como una especialización de la ingeniería, que se dedica al estudio y la producción de sistemas físicos basados en la conducción y el control de un flujo de electrones o de partículas cargadas eléctricamente.
Para ello la electrónica se sirve no sólo de ciertos principios teóricos básicos como el electromagnetismo, sino también de la ciencia de los materiales y otras formas de aplicación práctica del conocimiento científico. Sus resultados son de especial interés para otros campos del saber especializado, como la informática o la ingeniería de sistemas.
Entre las aplicaciones contemporáneas de la electrónica se encuentran:
- Sistemas de control. Aquellos que permiten poner en marcha o detener procesos, como es el caso de los circuitos de luz en nuestros hogares. Estos pueden adquirir incluso cierto grado de automatización.
- Electrónica de potencia. Se basa en el empleo de dispositivos electrónicos para regular potencia y voltaje eléctrico, sobre todo a niveles significativos, lo cual es clave en la distribución de la energía y en otros procesos industriales contemporáneos.
- Telecomunicaciones. Una de las áreas más amplias del desarrollo tecnológico de la electrónica tiene que ver con las bases de datos y sistemas de información digital, como Internet. Así como con el universo de gadgets o artefactos electrónicos disponibles para la llamada cultura 2.0.
¿Para qué sirve la electrónica?
La electrónica sirve para un sinfín de aplicaciones en el mundo contemporáneo. Prácticamente todos los implementos que usamos a diario, como computadoras, calculadoras, celulares, relojes digitales, circuitos eléctricos, controles remotos, televisores, radios, y un variopinto etcétera tienen su origen en el desarrollo de la electrónica y el mejoramiento en sus mecanismos de conducción y en sus materiales. Gracias a la electrónica hemos revolucionado nuestra capacidad tecnológica.
Importancia de la electrónica
La electrónica, como explicamos antes, es fundamental en la capacidad del ser humano de construir implementos complejos y herramientas autónomas, que le permiten comunicarse a lo largo de enormes distancias, automatizar diversas tareas de su cotidianidad o hacérselas en todo caso más fáciles.
La capacidad de construir mecanismos lógicos que funcionen a partir de circuitos cerrados de electricidad ha sido fundamental para engendrar una nueva generación de artefactos más potentes e inteligentes, y sin duda ofrecerá mayores ventajas a futuro, en el campo de la robótica y de la automatización.
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ENERGÍA
Te explicamos qué es la energía. Además, para qué sirve y su importancia.
¿Qué es la energía?
El término energía proviene del vocablo griego para “actividad”, enérgeia, y se usa en diversas áreas del conocimiento como son la física, la química o la economía, para referirse a una fuerza capaz de generar una acción o un trabajo. Así, se entiende por energía a las fuerzas capaces de movilizar, transformar, hacer surgir o mantener funcionando a un objeto.
La energía es medible o mensurable y también interviene en toda forma de acción o reacción. El desplazamiento, las reacciones químicas, los cambios de estado de la materia o inclusive el estado de reposo, tienen su explicación en una cantidad de energía de un tipo específico.
Un principio fundamental de la energía es que ésta no puede ni crearse ni destruirse, tal y como lo estipula el Principio de conservación de la energía, sino que puede transformarse de un tipo de energía a otro, como ocurre cuando usamos energía eléctrica para iluminar un cuarto (energía lumínica).
Algunas de estas transformaciones, no obstante, convierten formas de energía más sofisticadas en formas más ordinarias (como la calórica). A este proceso se le conoce como degradación energética.
Tipos de energía
Existen diversas formas de energía, de las cuales podemos destacar las siguientes:
- Eléctrica. Se trata de energía electromagnética producida a raíz de una diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos, que se resuelve en un intercambio de electrones llamado electricidad.
- Cinética. Es una forma de la energía mecánica, relacionada con el movimiento de objetos o partículas en un sistema físico puntual. Es la que pone las cosas en movimiento.
- Eólica. Energía asociada al empuje del viento.
- Solar. La propia de la radiación calórica y lumínica del Sol, irradiada a través del espacio hacia los planetas del Sistema Solar.
- Atómica o nuclear. La derivada de los núcleos atómicos y las fuerzas que mantienen unidas a las partículas subatómicas: las fuerzas nucleares fuertes y débiles, respectivamente. También se llama así a la energía eléctrica obtenida aprovechando el calor liberado por las reacciones de fusión o fisión atómica controlada.
- Potencial. Aquella contenida en un sistema físico o en un objeto específico en una situación determinada y que puede luego transformarse en otras formas de energía, como movimiento, calor, etc. Es la energía “en potencia”.
- Química. La energía que permite las uniones atómicas y reacciones moleculares, indispensable por ende para la vida, ya que mantiene en marcha el metabolismo de los seres vivos.
- Calórica o térmica. La que tiene que ver con la temperatura y el grado de calor: un objeto con un alto grado de energía calórica aumenta su temperatura.
- Magnética. La energía de las relaciones ferromagnéticas: las que permiten la atracción entre un imán y algunos metales.
- Interna. Se llama así a la suma de la energía de todos los elementos que constituyen un sistema físico determinado.
- Hidráulica. La energía que se obtiene del aprovechamiento del empuje cinético del agua, ya sea de ríos, mareas o caídas de agua.
- Luminosa. La vinculada a la luz perceptible y los objetos que la producen.
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Ejemplos de energía
La presencia de la energía es fácilmente comprobable en ejemplos cotidianos, como pueden ser:
- Energía eléctrica: Una descarga eléctrica ocurre cuando un relámpago impacta el suelo, transmitiendo una radiación visible a simple vista y que deja chamuscado el suelo.
- Energía cinética: Cuando vamos en un automóvil en movimiento y de golpe el conductor aplica los frenos, podemos sentir el empuje de la energía cinética que traíamos en nuestro cuerpo.
- Energía solar: Las plantas convierten la energía solar en energía química mediante la fotosíntesis, proceso en el cual además requieren de agua y de dióxido de carbono (CO2).
- Energía calórica: Aproximando las manos a un calefactor, sentiremos el aire caliente en la piel.
- Energía magnética: Basta con presenciar el modo en que los imanes se adhieren a la puerta de nuestro refrigerador.
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ÁTOMO
Te explicamos qué es el átomo. Además, para qué sirve y su importancia.
¿Qué es un átomo?
Se conoce como átomo a la unidad más pequeña e indivisible que constituye la materia, dotada de propiedades químicas y clasificable según su peso, valencia y otras características físicas, en una serie de elementos básicos del universo, contenidos en la Tabla periódica de los elementos.
La palabra átomo proviene del griego antiguo (atomón, “sin división”) y fue acuñada por los primeros filósofos en teorizar sobre la composición última de las cosas, es decir, las partículas elementales del universo. Desde entonces, la forma de imaginarlas ha variado enormemente, a medida que un modelo atómico sucedía al siguiente a través de los siglos, hasta llegar al que manejamos hoy en día.
Conforme a nuestro modelo, los átomos están conformados por partículas subatómicas dotadas de carga eléctrica, que se conocen como electrones (-), protones (+) y neutrones (0), gracias a cuya configuración los átomos pueden ser de uno u otro elemento químico, y por ende podrán formar parte de distintos enlaces químicos.
Si bien los átomos se distinguen entre sí gracias a la configuración de sus partículas, también es cierto que todos los átomos de un mismo elemento son exactamente idénticos: los átomos de hidrógeno en el Sol son los mismos que componen nuestro cuerpo, y los átomos de carbono en el cuerpo de un perro son idénticos a los que componen un diamante.
Partes de un átomo
Los átomos se componen de dos partes esenciales:
- El núcleo. Alrededor del 99,94% de la masa de un átomo está concentrada en el núcleo, en donde se hallan los protones y los neutrones (también llamados nucleones), unidos por las fuerzas nucleares fuertes, lo cual impide que los protones se repelan entre sí, al poseer una misma carga eléctrica.
- Los orbitales. Se conoce así a las órbitas que trazan los electrones alrededor del núcleo, atraídos por la diferencia de carga eléctrica entre unos y otros, pero sin llegar a caer hacia el mismo (de manera semejante a como los planetas orbitan el Sol). Los electrones pueden cambiar de orbitales, yendo más cerca o más lejos del núcleo, y en algunos casos de enlace químico pueden incluso transferirse o compartirse con otro átomo.
Molécula
Se conoce como molécula a la unión de dos o más átomos para formar una estructura más compleja, que puede ir desde un par atómico (como la molécula de oxígeno: O2) hasta un conjunto de átomos distintos entrelazados de una manera determinada y dotado de propiedades específicas (como una molécula de glucosa: C6H12O6).
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CORRIENTES
Te explicamos qué son las corrientes. Además, para qué sirve y su importancia.
LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Podemos decir que la electricidad mueve el mundo. Por eso es difícil imaginar nuestra vida sin electricidad. La electricidad ofrece tantas ventajas porque se puede transformar en otras formas de energía con relativa facilidad: Luz, calor, movimiento, sonido.
“La corriente eléctrica es el movimiento de electrones a través de un conductor eléctrico”.
Existen dos tipos de corriente eléctrica: Corriente alterna y corriente continua.
Corriente continua
Cuando el desplazamiento de los electrones es en un solo sentido durante todo el tiempo que circula, desde el polo negativo de un generador al polo positivo.
En un principio pensaba que la corriente eléctrica circulaba en sentido contrario, es decir, del polo positivo al negativo. Hoy día se sigue diciendo así (aunque no sea correcto), ya que esto no influye para nada.
La corriente continua se puede obtener por medio de métodos químicos, como lo hacen las pilas y baterías, por métodos mecánicos como lo hace una dinamo, o por otros métodos, fotovoltaico, par térmico, etc.
Por tratarse de un valor de tensión que permanece constante en el tiempo, dificulta la interrupción de la misma cuando los valores son elevados, por lo que se utiliza en aparatos de muy baja tensión, hasta 24 Voltios.
El aparato que convierte la corriente alterna en corriente continua se llama fuente de alimentación. Una de sus aplicaciones es cargar los teléfonos móviles.
Corriente alterna. La corriente alterna se caracteriza por el cambio de sentido de la corriente varias veces por segundo. Cada conductor cambia de ser polo positivo a ser polo negativo, pasando por el valor cero.
La corriente alterna se puede obtener por métodos mecánicos como lo hace un alternador, o por conversión de la corriente continua en alterna, el aparato que hace esto se llama inversor eléctrico.
Las principales ventajas de la corriente alterna sobre la corriente continua son: • Permite aumentar o disminuir el voltaje por medio de transformadores. • Se transporta a grandes distancias con poca pérdida de energía. • Es posible convertirla en corriente continua con facilidad.
Existe un instrumento de medición llamado osciloscopio en el cual se pueden ver las gráficas de la forma de la onda de la corriente eléctrica. Se lo utiliza mucho en electrónica para poder calibrar equipos de todo tipo, pero si lo utilizamos en electricidad también podremos ver graficadas las ondas de Corriente alterna y continua. Otra de las ventajas de este instrumento es que pueden medirse con respecto a un sistema de ejes cartesianos. El siguiente gráfico es una comparación entre los dos tipos de corrientes.
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CIRCUITO
Te explicamos qué es un circuito. Además, para qué sirve y su importancia.
Circuito Eléctrico
El circuito eléctrico es el recorrido establecido de antemano que una corriente eléctrica tendrá. Se compone de distintos elementos que garantizan el flujo y control de los electrones que conforman la electricidad. Los circuitos eléctricos están presentes en toda instalación que haga uso de energía eléctrica. Son indispensables para el funcionamiento de artefactos y maquinaria. Existe una determinada lógica para organizar un circuito y de esta circunstancia dependerá mucha de la infraestructura instalada. Es por ello que suelen diagramarse con antelación para cubrir potenciales percances. Los circuitos eléctricos no solo están presentes en edificios, sino que cualquier artefacto andando implica uno.Partes de un circuito eléctrico:
Generador: producen y mantienen la corriente eléctrica.
- Alternadores: son generadores de corriente alterna AC
- Pilas y Baterías: son generadores de corriente continua DC
Conductores : es por donde se mueve la corriente eléctrica de un elemento a otro del circuito. Son de cobre o aluminio, materiales buenos conductores de la electricidad, o lo que es lo mismo que ofrecen muy poca resistencia a que pase la corriente por ellos.
Receptores : son los elementos que transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía, por ejemplo las bombillas transforma la energía eléctrica en luz, los radiadores en calor, los motores en movimiento, etc.
Elementos de mando o control: permiten abrir o cerrar a voluntad el paso de la corriente eléctrica. Existen diferentes tipos: interruptores, pulsadores, conmutadores, etc.
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PLANOS DE FOTOGRAFÍA:
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