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Informatica Moderna

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ELECTRICIDAD BÁSICA Y COMPUTADORAS

 

 

Índice de contenidos concisos y enlace

 
-   Definición de electricidad
     ♦ Unidades de medida eléctricas
     ♦ Tipos de corriente
-  
-   Circuito eléctrico
-   Circuito serie, paralelo y mixto
     ♦ El multímetro
     ♦ Elementos electrónicos
-   Contactos eléctricos
    
 
 

Ilustración del tema

 
-  Definición de electricidad

     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.

 

Temas y enlaces relacionados

 
-
     •  No Brake
     •  Calibre de cable eléctrico
     •  Regulador de voltaje
     •  Fuente AT
     •  Fuente ATX
 

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 - Unidades de medida eléctricas

      En el caso de la electricidad orientada a computadoras, hay cuatro magnitudes básicas utilizadas.

Magnitud Descripción Unidad
Voltaje (E ó V) 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. 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 el tipo de electricidad que se encuentra en los enchufes de pared.

 
 - 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 LEDs, el motor de una unidad de disco duro, un cañón de electrones de una pantalla CRT, 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 digital es un dispositivo electrónico que permite medir las magnitudes eléctricas como voltaje de corriente alterna y directa, intensidad de corriente y resistencia. Consta básicamente 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 de medición

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, así como generar movimientos. 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.

Microprocesadores, memorias ROM, chips de memoria RAM, chip NAND de memorias USB y unidades SSD chips de teléfonos celulares, etc.

Transductores 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, 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 de pared de 3 terminales

 
 - Auto evaluación, dudas y correcciones sobre los temas
   

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