Fundamentos de Electromagnetismo y Componentes Electrónicos Clave

Principios y Componentes Electromagnéticos y Electrónicos

Mecanismos Electromagnéticos

Un mecanismo electromagnético es cualquier aparato capaz de convertir el movimiento en electricidad, o viceversa, es decir, de aprovechar eficazmente los efectos tanto para producir electricidad como para convertir esta en energía mecánica.

Generadores Electromagnéticos

Los generadores electromagnéticos transforman la energía mecánica en electricidad. Pueden ser de dos clases, dependiendo de si el tipo de corriente que generan es continua o alterna.

Dinamo

El dinamo consta de un imán en cuyo interior está situada una bobina que termina en semianillos conductores separados: el colector. Sobre él están apoyadas las escobillas, de donde salen los cables. Cuando el rotor (la bobina) empieza a girar gracias al aporte de energía externa, se genera una corriente eléctrica en dicha bobina. La dinamo simple produce corriente continua, pero pulsante. Si en vez de una bobina se colocan varias que formen entre sí diferentes ángulos, el efecto se superpone y la corriente se hace constante.

Alternador

El alternador más básico es prácticamente idéntico a una dinamo. La única diferencia consiste en el colector, que en el caso del alternador está formado por una pareja de anillos metálicos en cada uno de los cuales se apoya una de las escobillas. Un alternador produce corriente eléctrica alterna.

El Motor Eléctrico

Un motor eléctrico es un dispositivo capaz de transformar la energía eléctrica en movimiento. Su funcionamiento se basa en las fuerzas de atracción y repulsión establecidas entre un imán y un hilo por donde hacemos circular una corriente eléctrica.

El Relé

Un relé es un elemento electromagnético que funciona de la siguiente forma: cuando se hace circular una corriente eléctrica por la bobina, esta se comporta como un electroimán y atrae a una pieza móvil metálica que cierra dos contactos; si no se aplica ninguna señal eléctrica a la bobina, el contacto central permanece en su posición de reposo, unido al contacto de la izquierda. Los relés pueden ser de un circuito o de dos y cuatro circuitos.

Transformadores

La tensión alterna senoidal tiene una cualidad esencial frente a la tensión continua: su valor se puede aumentar o reducir mediante el uso de transformadores. Esta característica permite transportar la energía eléctrica a tensiones muy altas, a lo largo de cientos de kilómetros, sin que parte de ella se pierda debido al calentamiento de los cables. Los transformadores constan de dos devanados de cobre. Si aplicamos una tensión alterna en un devanado, en el otro se induce otra tensión cuyo valor depende del número de vueltas de cada devanado.

Componentes Electrónicos Básicos

Condensadores

Los condensadores son componentes capaces de almacenar carga eléctrica. La capacidad de un condensador indica la cantidad de carga por voltio aplicada en sus extremos que puede almacenar. Se mide en faradios (F). Cuanto mayor sea la capacidad, más carga adquirirá y más tiempo tardará en descargarse.

Transistores

Es un elemento básico en los circuitos electrónicos. Se fabrica con semiconductores y dispone de tres patillas denominadas base, colector y emisor.

Tipos de Transistores (NPN/PNP)

Cada patilla del transistor está unida a un material semiconductor N (ceden electrones) o P (aceptan electrones).

Funcionamiento del Transistor

Para entender el funcionamiento de un transistor, podemos utilizar el símil hidráulico. Mediante una corriente de electrones en la base (B) es posible controlar la circulación de electrones entre el colector (C) y el emisor (E) de un transistor.

• Corte: Si no llega corriente a la base, no hay paso entre colector y emisor. El transistor está en corte.
• Saturación: Si a la base llegan muchos electrones, el paso del colector al emisor queda completamente libre: el transistor se encuentra en saturación.
• Zona Activa: Si la corriente de la base se sitúa entre los dos valores anteriores, el transistor permanece en su zona activa y la corriente entre emisor y colector es proporcional a dicha corriente de base.

Los transistores son los componentes básicos de los microprocesadores y de los diferentes tipos de memoria que utilizan los ordenadores.