No voy a entrar en detalles de como circulas los electrones ni voy a detenerme en explicaciones del porque. Eso lo debes haber aprendido en el curso de física básica del colegio. Tampoco voy a definir las unidades usadas en electrónica que son: voltaje (V), corriente (A), resistencia (ohm), potencia (Watts), capacitancia (F), impedancia (Z), frecuencia (Hz), etc
La corriente eléctrica esta definida como flujo de electrones. Estos electrones son "empujados" a través de un conductor por la batería, que tipicamente tienen una energía potencial, medida en voltios y luego de establecer el circuito los elementos usados imponen una oposición a dicha corriente, de forman que la limitan y disipan la energía en forma de calor algunos y realizando un trabajo otros. Todo circuito se rige por la Ley de Ohm V = i x R.
Se llama corriente continua al movimiento de cargas eléctricas (electrones) en el mismo sentido todo el tiempo. Del positivo hacia el negativo.
Se llama corriente alterna al movimiento de cargas eléctricas (electrones) que cambian su dirección de flujo en el tiempo de manera periódica. También se le llama señal alterna y es muy buena representación de la realidad, como por ejemplo ocurre en la salida de un micrófono cuando queremos representar el sonido. Para producir corriente alterna se requiere de una fuente que genere los cambios de polaridad necesarios ya que la corriente siempre viajara de positivo a negativo.
Termino genérico para definir un patrón que se repite en el tiempo. Su forma puede ser: sinusoidal, cuadrada, triangular, etc Se puede reconoce una amplitud y un periodo (inversa de frecuencia).
Termino para describir una variación de voltaje corto en el tiempo que no se repite ciclicamente y depende de un evento. Normalmente su forma es rectangular y solo se usa el flanco de subida o bajada.
Se llama ruido eléctrico, interferencia o parásitos a toda aquella señal eléctrica no deseada y que esta unida a la señal principal o útil. Se considera un efecto perjudicial porque puede ocultar o alterar la señal principal.
Un divisor de voltaje es básicamente 2 resistencias en serie que se reparten la caída de voltaje proporcional a su valor y a su ves determinan la cantidad de corriente (la misma por ambas resistencias) por la suma de sus valores.
Por ejemplo: dos resistencia de 1K en serie con una pila de 9V, Tendría una corriente total de 9V/2K = 4.5 mA y al ser iguales en la parte media de ambas resistencia habría la mitad de la pila es decir 4V5.
Un circuito eléctrico es un conjunto de componentes electrónicos conectados entre si por el que puede circular una corriente.
Un corto circuito es cuando se unen ambos lados de la fuente de alimentación con un alambre de manera que no se limita la corriente. En teoría es como dividir un numero entre 0 y la respuesta en infinita corriente.
Un corto circuito es muy perjudicial para las fuentes de alimentación, normalmente se malogran o al menos rompen el fusible
Poner dos componentes en serie implica ponerlos uno tras de otro o una a continuación de otro, de manera que la misma corriente los atraviesa. En el ejemplo por ambos focos (resistencias) circula una corriente de 9V/20K = 0.45 mA, la potencia en cada una es 4V5 (0.45mA) = 2.025 mW
De las formulas anteriores se puede deducir que la resistencia total en el circuito serie es la suma (Rtot = R1+R2 = 20K).
Poner dos componentes en paralelo es alimentarlos ambos al mismo tiempo de manera que cada uno determina o limita su propia corriente, pero los cálculos se hacen mas complejos. En el ejemplo por cada foco (resistencia) circula una corriente de 9V/5K = 1.8 mA, la potencia en cada una es 9V(1.8mA) = 16.20 mW.
De las formulas anteriores se puede deducir que la resistencia total en el circuito paralelo es la inversa de la suma (1/Rtot = 1/R1 + 1/R2, de modo que el resultado es 5K).
Como hemos dicho para que circule corriente es necesario "cerrar el circuito" es decir hacer que los componentes estén conectados a la fuente de alimentación.
Un alambre es un cable de cobre rígido usado para hacer las conexiones entre las patillas de los componentes electrónicos.
| AWG | Diámetro | Area | Corriente max | Ohms/100 m |
|---|---|---|---|---|
| 28 | 0.321 mm | 0.081 mm2 | 0.226 A | 22.1 |
| 26 | 0.405 mm | 0.129 mm2 | 0.361 A | 13.0 |
| 24 | 0.511 mm | 0.205 mm2 | 0.577 A | 8.7 |
| 22 | 0.644 mm | 0.326 mm2 | 0.920 A | 5.6 |
| 20 | 0.812 mm | 0.518 mm2 | 1.500 A | 3.5 |
Normalmente en electrónica se usa el alambre AWG 24 (0.2 mm2), por lo que debes tener mucho cuidado de no sobrepasar los 460 mA, aproximadamente el 80% de la capacidad máxima del alambre.
Te recomiendo tener a mano muchos pequeños (10, 15, 20, 25 y 30 mm) pedazos de alambres AWG 24 (0.2 mm2)con forros de colores (rojo, negro, verde, azul, amarillo, etc) con las puntas peladas (5 mm) y dobladas en angulo recto, para interconexiones en el protoboard. Si son de cobre estañado mucho mejor.
Se llaman cables o jumpers a los conductores unificares, lo que los hace flexibles a diferencia de los alambres que son rígidos. A diferencia de los alambres no basta con solo pelarlos, estos deben tener unos conectores prensados que pueden ser machos, hembras o combinados.
Protector de circuitos. Componente eléctrico hecho de un material conductor, generalmente estaño, que tiene un punto de fusión muy bajo y se coloca en un punto del circuito eléctrico para interrumpir la corriente cuando esta es excesiva.
Son las placas de circuito impreso que son un material aislante como: fibra de vidrio, teflon, baquelita o algún polímero que lleva adherida una o mas finas lamina de cobre (35 micras), en la cual se puede dibujar las pistas del circuito y luego retirar el resto por acción de algún ácido corrosivo (cloruro férrico, sulfuro de amonio, ácido clorhídrico o peróxido de hidrógeno).
Para el diseño del PCB se recomienda el uso de algún software como Fritzing.
Luego de eliminado el cobre sobrante, hay que perforar los orificios para los componentes, poner los componentes en su lugar y luego soldarlos con estaño. Requiere mucho trabajo por lo que solo se usa para trabajos finales y no para prototipado.
Si tenemos un cobre de 35 micras y no queremos que la temperatura suba mas de 15°C sobre la temperatura ambiente. Hay que calcular el grosor de la pista según la siguiente table:
| Corriente | Ancho pista |
|---|---|
| 0.5 A | 0.13 mm |
| 1 A | 0.32 mm |
| 2 A | 0.73 mm |
| 3 A | 1.38 mm |
| 4 A | 2.39 mm |
| 8 A | 5.73 mm |
| 10 A | 7.64 mm |
Es una placa plástica con huequitos que contienen conexiones eléctricas con cierto patrón, donde se pueden meter alambres del calibre 22 o 24 AWG. Estos alambres los puedes obtener de un cable UTP o del tipo telefónico, por ejemplo. Es especialmente recomendada para prototipado y experimentos.
La mayoría de componentes pequeños como resistencias de 1/4 W, LED, diodos, transistores, etc tiene en sus patillas de 0.5 mm (casi 24 AWG). Los componentes que tengan patillas mas gruesas te recomiendo cortar un cable jumper macho-macho por la mitad y soldarlo a las patas así lo puedes conectar mas fácilmente al protoboard cuando lo necesites.
Otro truco muy útil es soldar resistencias de 330 ohms en los ánodos de los LED, así te sera mas fácil recordar cual patilla debe ir al positivo. También es muy útil cortar por la mitad algunos cables jumper macho-macho y soldarles una resistencia de 330 ohms en el centro que luego cubres con tubo termoreductible para mantener aislado. Me lo agradecerás al trabajar con un display de 7 segmentos por ejemplo.
Finalmente te recomiendo cortar por la mitad tu protoboard. Eso te ayudara a conectar componentes grandes como una matriz de LEDs 8x8 y no quedarte sin espacio para las conexiones.
Son módulos especializados que puede conseguir ya fabricados en PCB de los circuitos mas comunes y te ahorraran el cableado de por ejemplo un modulo de una matriz 8x8 o de un display de 6 dígitos 7 segmentos, etc.
En electrónica se pueden usar muchos instrumentos pero la principal razón la elegir usar uno u otra es el tipo de corriente (continua o alterna) y la disponibilidad en el tiempo de la misma.
Se trata de un instrumento muy simplemente que contiene un LED, una resistencia limitadora, un cocodrilo de tierra y un terminales positivo en forma de punta, que aplicado a un lugar nos indica la presencia (prende LED) o ausencia (no prende LED) de voltaje en dicho punto. No nos dice nada sobre la calidad o nivel de esta ni tampoco podremos saber si es continua o alterna, pero para ciertos casos esta información es suficiente.
Algunos desarmadores incorporan esta función. Ten cuidado con el nivel máxima de voltaje que soporte. Hay pilotos para 220 V (casa), 12V (auto), TTL (5V). También puedes construir una tu mismo con la resistencia adecuada.
Se trata de un equipo electrónico que básicamente permite medir voltaje, corriente y resistencia. Aquí podemos por ejemplo podremos medir el nivel de la señal o comprobar el estado de una resistencia o fusible.
El multimetro digital de la foto, puede medir tensiones (voltios) y corrientes (amperios) continuas y alternas, resistencia y hasta probar transistores por menos de 20 soles en cualquier tienda de electrónica en Lima.
Se trata de un equipo electrónico mas sofisticado y caro debido básicamente porque tiene una pantalla capaz de gratificar tensiones en el tiempo. Es decir no solo puedo medir el nivel sino también verlo a lo largo del tiempo como varia este.
Existen varias soluciones para Windows una de ellas es PC Scope pero se requiere del hardware necesario para conectar las puntas por el puerto USB. Otra opción mas barata en el Visual Analyser Project la entrada es a través de la tarjeta de sonido del PC. Funciona para frecuencias de hasta 20 KHz (Audio).
Es una herramienta necesaria si trabajas con pulsos muy cortos o no constates en el tiempo, como podría ser el disparo de un evento. Esta herramienta es capas de detectar un pulso y mantener un LED iluminado si esto ocurrió a pesar de que ya no esta presente el pulso.
Es un instrumento de medida que captura los datos de un circuito digital y los muestra para su posterior análisis, de modo similar a como lo hace un osciloscopio, pero a diferencia de este, es capaz de visualizar las señales de múltiples canales. Además de permitir visualizar los datos para así verificar el correcto funcionamiento del sistema digital, puede medir tiempos entre cambios de nivel, número de estados lógicos, etc. La forma de capturar datos desde un analizador lógico es conectando una punta lógica apropiada en el bus de datos a medir.
Existe un analizador lógico para 8 canales y hasta 24 MHz, que funciona con 5 V (TTL), con salida USB que usa el software Saleae logic analyzer menos de $20 en Amazon.
