Electrónica básica para novatos en primero de pandemia
1 de Septiembre de 2020. La gente ya está cansada de escuchar sobre la pandemia que asola el mundo. Pero también vive preocupada por los nuevos rebrotes, por el nuevo curso escolar, por la vida en sí.
Y yo, además, me enfrento a la hoja en blanco. ¿Qué puede escribir un tío como yo en un día como este? ¿Bloqueo post-veraniego? ¿Puede que crea que ya está todo escrito en este blog?
Entra un e-mail (Sí, me podéis escribir correos aquí). Me escupe a la cara preguntas como ¿Por qué la electricidad siempre tira a tierra? o ¿Va la misma cantidad de voltaje hacía cada punto o puede salir un voltaje diferente por cada cable?
¿De verdad estaba ya todo escrito en este blog?
Electricidad, the basics
Así como en primero de pandemia aprenderías que hay que aplicar la DIstancia física, el lavado de MAnos y el uso de la MAscarilla (DI-MA-MA). En primero de electrónica deberías saber que la electricidad fluye del positivo al negativo. Es decir, si no hay un camino posible la electricidad no se moverá por ese carril. Esto podría pasar si tengo un cable roto.
Un apunte importante es que electricidad y electrónica se basan en los mismos teoremas y ecuaciones. Son iguales a excepción del voltaje: la electrónica utiliza voltajes pequeños (3, 5, 12 Voltios) y la electricidad utiliza voltajes más altos (220 Voltios es lo más común en España pero pueden utilizarse voltajes mayores en alta tensión).
El flujo de la corriente, otra vuelta a empezar
Bueno, si ya partimos de que la electricidad o corriente irá del positivo al negativo, ¿Qué es esto de la tierra? Esto de la tierra lo puedes encontrar en el post que escribí para conocer las diferencias entre GND y Tierra, pero podríamos decir que GND o Tierra son ese negativo del que tanto he hablado ya.
Por ejemplo, veamos un circuito y cómo la corriente circula a través de él:
De primeras vemos que el circuito va desde un punto + a uno -. Si profundizamos, vemos que en medio hay unas resistencias. En este caso las resistencias también tiene una caída de voltaje que va de + a -. En el caso de la resistencia no tiene importancia ya que el + siempre será por dónde entra la corriente y el – por dónde sale. Pero no pasa lo mismo en un diodo, el cuál tiene su +(ánodo) y su – (cátodo).
Si lo conectamos al revés el circuito nunca funcionará porque el diodo es como una válvula de agua: deja pasar la corriente en un sentido y la bloquea en el otro sentido. Por lo que es importante que dejemos fluir la corriente, tal y como si fuese agua (De hecho esa analogía se utiliza en muchas escuelas y libros de ingeniería 😉 )
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La corriente y el voltaje, pilares básicos de todo
Y bueno, ya que estamos, hablemos de cables rotos y caminos sin sentido. Cuando un cable se rompe, ¿Dónde va la corriente? Pues al igual que si tapáramos una tubería, el agua no va a circular por ahí.
La corriente simplemente busca otro lugar por dónde llegar a su negativo y poder ser útil. Entonces se repartirá entre las ramas que queden libres.
Si no hay más caminos, la corriente nunca saldrá de la alimentación y no pasará nada (Aunque tener un cable suelto con corriente por ahí no es la mejor idea que puedes tener en 2020).
Si hay más caminos, la corriente se reparte según el circuito. Pero, ¿Qué se reparte? Conozcamos el voltaje y la corriente, que son las magnitudes que utilizamos en esto de la electricidad.
La diferencia de potencial entre dos puntos es el voltaje. Cada potencial tiene sus cargas eléctricas que viajan desde el punto de más potencial al que tiene menos. Esto tiene sentido con lo que hemos dicho ya: De + a -.
Si nos fijamos en Tierra o GND (No son lo mismo pero en primero de electricidad lo simplificamos) el potencial es 0. Por lo que los potenciales más altos enviarán sus cargas ahí. Este movimiento de cargas es lo que llamamos corriente.
Si de repente ya no hay una fuente, cuando ambos potenciales sean iguales se acabará el movimiento de cargas y por lo tanto no habrá corriente. Por eso al romper un cable, este queda a mismo potencial y no tiene dónde ir así que la corriente deja de circular por ahí.
Circuitos en serie y paralelo para quién quiera escuchar
En cuanto a cómo se reparte esta electricidad, ya expliqué la diferencia entre circuitos serie y paralelo pero revisémoslo.
Básicamente lo que pasa es que en los circuitos en serie todos los componentes van unos detrás de otro, esto hace que cada componente tenga su caída de voltaje (Entre e principio y el final del componente ha habido una caída de potencial debido a dicho componente) pero todos compartan la misma corriente (Ya que las cargas que pasan son las mismas).
En el caso de los circuitos en paralelo lo que pasa es que de un punto aparecen varios cables que se bifurcan y pasan por algún elemento (o incluso un nuevo circuito en serie o paralelo). Aquí lo que pasa es que en este punto de entrada habrá una corriente que saldrá exactamente en el mismo valor (mismas cargas) cuando se unan de nuevo los puntos.
La corriente que entra será la misma que salga pero eso no quiere decir que por todos los cables vaya la misma corriente. Lo que si que será igual es el voltaje, ya que la diferencia de potencial será la misma. La corriente por cada rama dependerá de lo que conectemos.
Si conectamos resistencias iguales la corriente será la misma, si son resistencias diferentes la corriente será diferente en cada rama o cable. Y esto, si eres repetidor, seguro que sabes que se debe a la ley de Ohm:
Si quiero mantener el voltaje constante y la resistencia cambia, la corriente debe de variar también.
Aquí quedan los potenciales y las cargas…
Y parece que aquí termina este post del 1 de Septiembre de 2020. Gracias a ese e-mail que me impactó en la cara en el momento correcto. Ahora te toca a ti empezar a entender cada uno de los elementos que utilizamos en electrónica como condensadores, bobinas, resistencias, …
Nos vemos pronto, pero eso sí, si te suena eso de primero de pandemia, escríbelo en los comentarios 😛
