Para comprender la electricidad hay que
conocer la estructura básica de los átomos, de los cuáles se forma toda la
materia que conocemos. Para este tema nos basaremos en la teoría
atómica de Niels Bohr:
Protones:
son partículas con carga positiva (+).
Neutrones:
son partículas sin carga (0).
Electrones:
son partículas con carga negativa (-)
Núcleo: Es
el centro del átomo y se forma de la unión de protones y neutrones.
Niveles
energéticos: son las orbitas alrededor del núcleo, en las cuáles
giran los electrones.
P=
Protón
N= Neutrón
E= Electrón
NO= Niveles energéticos
Electricidad: es el flujo de electrones a través de un conductor,
desde un punto que tiene un exceso de ellos (-), hasta otro que tiene
pocos (+), esto porque en la naturaleza, todo fenómeno tiende a el
equilibrio. Basándonos en la idea de que la carga del electrón es negativa,
deducimos que la electricidad también lo es.
Unidades de medida eléctricas
En el caso de la
electricidad para computadoras, hay cuatro magnitudes básicas utilizadas.
Magnitud
Descripción
Unidad
Voltaje (E)
Es la presión a la que son impulsados
los electrones a través de un circuito. Se puede hacer analogía con la
presión que lleva el agua dentro de una manguera. También se le llama
Tensión ó Presión Eléctrica.
Volt (V)
Intensidad de corriente ó corriente
eléctrica (I)
Es la cantidad de electrones que pasan
por un punto en específico durante un segundo. Se puede hacer analogía
a la cantidad de agua que sale de una manguera. También se le llama
Amperaje.
Amper (A)
Resistencia (R)
Es la oposición que presenta el
conductor ó algún elemento al flujo de la corriente eléctrica. Se
puede hacer analogía a la cantidad de agua que permite pasar una
manguera dependiendo su anchura.
Ohm (Ω)
Ley de
Ohm: se trata de una formula desarrollada por George Simon Ohm en
1826, siendo esta una de las mas utilizadas en el campo de la
electricidad y de las mas importantes, la cuál relaciona las tres
magnitudes básicas (voltaje, intensidad y resistencia eléctrica); se
expresa como I = V / R, esto es, Intensidad = Voltaje / Resistencia.
Potencia
eléctrica (P)
Es la rapidez con que
se consume ó disipa la energía eléctrica. Se obtiene multiplicando en
voltaje por la intensidad de corriente.
P = V x I , esto es,
Potencia eléctrica = Voltaje X Intensidad
Watts (W) ó Vatios
Tipos de corriente eléctrica
Es indispensable mencionar que las computadoras utilizan corriente
directa, aunque la electricidad que toman del enchufe es alterna. El proceso de
transformación lo hacen mediante la
fuente de
alimentación.
Tipo de corriente
Descripción
Esquema
Directa
(DC)
"Direct Current"
Es
corriente que tiene un solo tipo de sentido, se utiliza para alimentar
los dispositivos de la computadora.
Alterna
(AC)
"Altern Current"
Es
corriente que va alternando su sentido, cada segundo cambia de sentido
unas 60 veces. Es la electricidad que se encuentra en los enchufes
domésticos.
El circuito eléctrico
Es el camino que siguen los
electrones para llegar del punto con mayor cantidad de electrones hacia el
punto que tiene menos. Un circuito eléctrico completo consta de los
siguientes elementos:
Fuente: es el elemento que
suministra la electricidad (puede ser el enchufe ó una batería).
Conductor: es el elemento
que permite el flujo de la electricidad (un cable).
Carga: es el elemento que
aprovecha el flujo de electrones para realizar algún efecto
(Iluminar, moverse, calentarse, etc.). Ejemplos son los focos, un
motor, una parrilla, etc.
Interruptor: permite ó no,
el paso de la corriente.
Tipos de circuito eléctrico
Hay 3 tipos básicos de circuitos eléctricos:
Tipo
Características
Esquema
Serie
La
electricidad que fluye, tiene que pasar por cada uno de los elementos
antes de llegar a la fuente de suministro. Esto hace que si un
elemento falla, todo el circuito deja de funcionar. Las fórmulas
físicas básicas del circuito serial son:
Voltaje total
= V de la carga 1 + V de la carga 2
Resistencia
total = Ωcarga
1 + Ωcarga
2
Intensidad
total = es la misma en cualquier punto
Paralelo
La
electricidad se divide para poder alimentar los elementos y toma
diferentes caminos, por lo que si un elemento falla, el sistema puede
seguir funcionando. Las fórmulas físicas básicas del circuito paralelo
son:
Voltaje total
= es el mismo en cualquier punto del circuito
Resistencia
total = (1/Ωcarga
1) + (1/Ωcarga
2)
Intensidad
total = I de la carga 1 + I de la Carga 2
Mixto
Es la
unión de los 2 anteriores, son arreglos especializados para obtener
fenómenos muy específicos. Las fórmulas físicas básicas del
circuito mixto es combinando las del circuito serial y paralelo.
El multímetro y el modo de uso
El multímetro es un dispositivo electrónico
que permite medir las magnitudes eléctricas como voltaje de corriente
alterna y directa, intensidad de corriente y resistencia.
Consta de una
pantalla LCD, 2 puntas y un
selector de funciones.
El multímetro
digital
Partes del
multímetro digital
1.- Pantalla LCD
2.- Selector de funciones
3.- Orificios para puntas medidoras.
4.- Puntas de medición.
Para
medir voltaje: se coloca el selector en V dependiendo si es
alterna ó directa. Con el interruptor del dispositivo encendido se conecta cada punta
al lado del elemento a medir.
Para
medir corriente: se coloca el selector en A. Con el
interruptor del dispositivo encendido se conecta cada punta haciéndolas parte del circuito.
Para
medir resistencia: se coloca el selector en
Ω.
Con el interruptor del dispositivo apagado se conecta cada punta al lado del elemento
a medir.
Elementos electrónicos básicos
Dentro de la clasificación de elementos electrónicos, se encuentran
los siguientes:
Elemento electrónico
Descripción
Ejemplos
Imagen
Inductores
Por medio del movimiento inverso de la
electricidad en su interior, generan campos magnéticos que permiten
aumentar ó reducir voltajes.
Bobinas y cabezas de lectura/escritura,
toroides, motores
eléctricos
Válvulas electrónicas ó de vació
Elementos dispuestos
para desempeñar funciones como rectificación, mezcla y amplificación
de señales eléctricas
Bulbos, tetrodos, compactrones, cinescopio del monitor CRT
Resistencias
Permiten el paso de manera limitada de
la electricidad.
Resistencias, fusibles.
Capacitores
Son capaces de mantener pequeñas cargas
en su interior y luego suministrarla de manera repentina.
Condensadores
Semiconductores
Realizan las función de las válvulas
electrónicas, se encuentran construidos a base de
elementos químicos como Germanio y Silicio, que los hacen útiles como
compuertas eléctricas.
Diodos, transistores, FETS, MOSFET, CMOS, etc.
LED
("Light
Emission Diode") ó diodo de emisión de luz
Es un pequeño diodo, que forma parte de
los semiconductores, pero que emite luz intensa y es muy utilizado en
dispositivos externos.
"Focos"
indicadores de encendido en el gabinete de la PC, en las unidades
ópticas, en el monitor, Láser, etc.
Circuitos
integrados
Son pequeñas cápsulas de plástico con
terminales que integran una gran cantidad de diodos, resistencias,
capacitores, etc. arreglados de tal modo que ya tienen una función
específica.
Se trata de cualquier elemento
electrónico capaz de transformar un tipo de energía en otro.
El LED láser de la
unidad grabadora de DVD convierte energía eléctrica en
luminosa, el motor eléctrico del
disco
duro la energía eléctrica en mecánica, la cabeza lectora de
la
disquetera a le energía eléctrica en energía
electromagnética, etc.
Como conectar correctamente una computadora
Para alimentarse, la computadora y otros
accesorios, tienen un conector de 3 contactos, este a su vez recibe
alimentación desde la red eléctrica doméstica, básicamente la ranura de
menor tamaño debe de corresponder a Fase, la ranura mayor a Neutro y
Tierra física el central. Es importante mencionar que en la instalación
eléctrica TODOS LOS ENCHUFES deben de tener la misma configuración, ya
que de lo contrario puede haber errores de transmisión de datos en las
redes.
Conector macho integrado de tres terminales para
alimentar la fuente AT.
Esquema del conector macho.
1.-
Fase (127 Volts)
2.-Tierra Física.
3.- Neutro.
Terminales del conector para alimentar la fuente AT.
Conector hembra del cable con tres terminales hacia la clavija
de 3 patas.
Clavija del cable para conectar al enchufe doméstico de 3
terminales.
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