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Electrónica y electricidad
A continuación daremos un pantallazo general sobre temas referidos a la
electrónica y electricidad.
En principio ¿Cuál es la diferencia?, esto nos lo hemos preguntado siempre.
ELECTRÓNICA:
Utiliza los fenómenos eléctricos para trasladar información audible, visual, etc.,
esta se canaliza a través de una corriente eléctrica a base de cambios en sus
características los cuales se codifican, estos pueden ser amperaje, voltaje,
frecuencia, fase, etc. Cuando el amperaje o el voltaje se alteran de forma
controlada para conducir en forma codificada cierta información reciben el
nombre de señales.
ELECTRICIDAD:
Esta aprovecha los fenómenos eléctricos para obtener energía o potencia con
las cuales podemos "darle movimiento" cualquier aparato eléctrico.
LAS SEÑALES ELECTRICAS:
Desde los inicios de la raza humana, hemos querido comunicarnos, esto se ha
logrado de diferentes formas, para lo cual se ha necesitado códigos para ser
interpretados, las formas pueden ser luminosos, sonoros, visuales, etc.
Con la llegada de la electrónica el ser humano tuvo a su alcance un medio
eficáz de comunicación. En principio se descubrio la electricidad, con la cual se
genera calor, luz y movimiento.
A la llegada del telégrafo, la comunicación dió un giro completo, ya que con
este se podían enviar mensajes "codificados" de un lugar a otro, con pulsos
largos y cortos para formar letras y luego palabras(clave Morse), a esto se le
dio el nombre de "Señales eléctricas".
Representación gráfica de un ciclo de corriente alterna
CLASES DE SEÑALES ELÉCTRICAS:
La primera corriente conocida es la que lleva sus electrones en un mismo
sentido, de forma constante y continúa (Corriente directa), esta podemos decir
fue la utilizada en el telégrafo y para formar los códigos o letras se conectaba y
desconectaba un interruptor en períodos cortos o largos. Por la experiencia se
demostró que este tipo de corriente presentaba deficiencias a largas distancias
en vista que para trasladar la información se necesitaban alambres que tenían
un costo elevado. Otro factor que influía era la alta resistencia de los mismos
con lo que se reducía considerablemente el voltaje.
Con el paso de los años se descubrió la "Corriente Alterna", la cual cambia
constantemente el sentido de sus electrones, estos, por un período de tiempo
se trasladan en un sentido y luego en otro, a esto se le llama "ciclo", el cual
esta formado por una cresta y un seno, a la cresta o la parte de arriba de una
línea será la parte positiva y al seno o la parte debajo de la línea, será la
negativa. El ciclo antes dicho, dependerá de varios factores, mismos que se
conocen como formas de onda. Con la corriente alterna podemos usar
transformadores, con los cuales podemos subir o bajar el voltaje según
nuestras necesidades. Sumado a los "códigos" de la corriente directa de
interrumpir los pulsos y alternar su amplitud, se agrega otro factor importante,
en la corriente alterna, "La frecuencia", en otras palabras es la cantidad de
pulsos o ciclos por segundo, por ejemplo, en algunos países la energía
eléctrica es de 50 ciclos por segundo y en otros de 60, o sea que serán 50 ó 60
crestas con igual número de seños por segundo.
ONDA PORTADORA Y MODULACIÓN:
En electrónica se le da el nombre de portadora a cualquier corriente con
características constantes, pueden ser alterna o directa (continua), en las
cuales se "transporta" la información. La portadora debe tener características
muy bien definidas y constantes, si esto no fuera de tal forma, no se podría
contar con un patrón definido para establecer y detectar la información y las
variaciones propias de dicha señal transmitida. Para esto necesitamos que el
voltaje, corriente, frecuencia, etc. sean de un nivel fijo, con esto se logra definir
y separar cada una. Cuando se coloca o se monta una señal sobre una
portadora le llamamos modulación, se puede modular la frecuencia
propiamente o la amplitud de la misma, de ahí los términos Frecuencia
modulada y amplitud modulada.
Para modular podemos utilizar el método de interrupciones de la señal o bien
una señal de audio. Se le llama "modulador al circuito o elemento que se
encarga de esta función, puede ser modulador de amplitud, modulador de
frecuencia o modulador de fase. Al circuito encargado de recuperar la
información que lleva la portadora se le denomina "de modulador" de amplitud,
frecuencia, etc. También se le nombra como detector de amplitud modulada,
detector de frecuencia modulada, etc.
PORTADORA:
Hemos hablado anteriormente de la portadora, en adelante definiremos más
ampliamente el término.
Esta como ya se dijo, tiene características muy especiales, dado que según la
frecuencia puede llegar a cantidad de lugares simultáneamente y sin cables
que la transporten. También se le conoce como "Onda portadora". Cuando no
está siendo modulada se le denomina "onda continua", ya que todos sus ciclos
son idénticos.
ONDA SENOIDAL:
Esta es la fundamental, ya que de ella se derivan la cuadrada, triangular, diente
de sierra, etc. dependiendo de la combinación de varias ondas senoidales de
diferente frecuencia y amplitud. En la onda senoidal pura el ciclo comienza en
"0" amplitud y va aumentando a su punto máximo de amplitud, cuando ha
alcanzado este, comienza a decrecer, también su velocidad en el otro extremo
del conductor hasta llegar a "0". En este punto inicia nuevamente de forma
inversa y volviendo nuevamente al punto "0" e iniciar un nuevo ciclo, la
amplitud de estos es idéntica con la diferencia que uno es positivo y el otro
negativo (Cresta y seno). Por analogía podemos decir que un ciclo completo
tiene 360 grados, entonces deducimos que una parte del ciclo tiene 180 grados
y que los 2 picos o sea la máxima amplitud (positiva y negativa) están a 90 y
270 grados respectivamente. En electrónica si cambiamos los grados de un
ciclo, estamos cambiando su fase.
VOLTIOS PICO A PICO:
Siempre hemos leído en algunos diagramas electrónicos que se menciona
"voltios pico a pico" cuando se indica que la medida tiene la suma de las 2
amplitudes máximas de "X" corriente alterna, esto se refiere a las 2 partes del
ciclo, el positivo y el negativo. Como el voltaje de pico tiene una duración
relativamente corta, no tiene la potencia suficiente para la mayoría de las
aplicaciones. Por lo tanto, se habla de un nivel de amplitud promedio o "voltios
RMS", lo cual equivale a la amplitud que tendría que tener una corriente
eléctrica continua para efectuar un mismo trabajo de tipo resistivo (no inductivo no - capacitivo), de forma como se calienta una resistencia o se
ilumina una bombilla (lámpara). En un ciclo senoidal el punto RMS se sitúa por
debajo del punto pico, a unas 7 décimas de la amplitud total. Por ejemplo, 0.7
voltios RMS es igual a 1 voltio pico aproximadamente, podemos decir que la
energía que se recibe en los hogares es de 115 voltios RMS y 164 voltios pico
a pico aproximadamente (voltios RMS dividido por 0.7 Vp)
LONGITUD DE ONDA:
Como ya se ha mencionado en otra página, las ondas electromagnéticas se
desplazan a una velocidad de 300,000 kilómetros por segundo (la velocidad de
la luz), podemos distinguir una de otra por la distancia que un ciclo completo
avance, por ejemplo, de una onda de 560 kilociclos (Khz) por segundo,
podemos decir que tiene 535.71428 metros de "longitud" (metros es igual a
300,000 dividido entre los ciclos).
Se le denomina Período de una onda al tiempo que tarda en completar un ciclo,
por lo que se deduce que es pequeñísimo para frecuencias muy altas y grande
para frecuencias bajas. Dicho de otra forma, la longitud y el período son
inversamente proporcionales a la frecuencia, si aumenta esta, bajan los otros 2
o a la inversa, para lo cual usamos la fórmula siguiente: F = 1/T, "F" igual a
frecuencia "T" igual a tiempo o período.