Introducción a la electrónica nivel básico

Introducción a la electrónica básica

Breve introducción a la electrónica básica

Aprender sobre electrónica básica y crear tus propios proyectos es mucho más fácil de lo que piensas. En este tutorial, le daremos una breve descripción de los componentes electrónicos comunes y explicaremos cuáles son sus funciones. Luego aprenderá acerca de los diagramas esquemáticos y cómo se usan para diseñar y construir circuitos. Y finalmente, utilizará esta información creando su primer circuito básico.

Banco de trabajo electrónico

Antes de comenzar, asegúrese de que su mesa de trabajo electrónica esté configurada correctamente. El área de trabajo no necesita ser lujosa e incluso podría  construir su propia mesa de trabajo electrónica .

Banco de trabajo electrónico

Almacenamiento

Los componentes electrónicos pueden ser pequeños y es una buena idea mantener todo organizado. La opción más popular es usar cajas de almacenamiento de plástico transparente para almacenar piezas. Además, puede usar recipientes de plástico que cuelgan de un estante o que se ajustan a un estante.

Caja de almacenamiento

Herramientas

Ahora que tiene un buen espacio de trabajo configurado, es el momento de surtirlo con las herramientas y el equipo adecuados. Esta no es una lista completa, pero sí resalta los elementos más comunes utilizados en electrónica.

Tablero de circuitos

Breadboards son una herramienta esencial para la creación de prototipos y la construcción de circuitos temporales. Estas tablas contienen agujeros para insertar alambre y componentes. Debido a su naturaleza temporal, le permiten crear circuitos sin soldadura. Los orificios de una placa de pruebas están conectados en filas tanto horizontal como verticalmente, como se muestra a continuación.

tablero de pruebas

Multímetro digital

Un multímetro es un dispositivo que se usa para medir corriente eléctrica (amperios), voltaje (voltios) y resistencia (ohmios). Es ideal para la solución de problemas de circuitos y es capaz de medir tanto el voltaje de CA como el de CC. Echa un vistazo a esta publicación para obtener más información sobre cómo usar un multímetro .

Multímetro Fluke

Podemos asegurar de que la marca Fluke (imágen de arriba) en multímetros es como un estándar y sus instrumentos aseguran una muy buena calidad y robustez.

Los soportes de la batería

Un soporte de batería es una caja de plástico que contiene baterías de 9V a AA. Algunos soportes están cerrados y pueden tener incorporado un interruptor de encendido / apagado.

soporte de bateria

Puntas de prueba (pinzas de cocodrilo)

Los cables de prueba son excelentes para conectar componentes entre sí para probar un circuito sin la necesidad de soldar.

Puntas de prueba

Cortador de cables

Los cortadores de cables son esenciales para pelar cables de cobre sólido y trenzado.

cortador de cables

Juego de destornilladores de precisión

Los destornilladores de precisión también se conocen como destornilladores de joyero y generalmente vienen en conjunto. La ventaja de estos sobre los destornilladores normales son las puntas de precisión de cada controlador. Estos son muy útiles cuando se trabaja con dispositivos electrónicos que contienen tornillos pequeños.

Juego de destornilladores

Ayudando a la tercera mano

Cuando trabajas con electrónica, parece que nunca tienes suficientes manos para sostener todo. Aquí es donde entra la mano amiga (tercera mano) . Ideal para sujetar placas de circuitos o alambres al soldar o estañar.

tercera mano

Pistola de calor

Una pistola de calor se usa para contraer un tubo de plástico conocido como  encogimiento de calor  para ayudar a proteger el alambre expuesto. La reducción de calor se ha llamado la cinta adhesiva de la electrónica y es útil en una amplia variedad de aplicaciones.

Pistola de calor

Cable pasa corriente

Estos cables se utilizan con el tablero de pruebas y las placas de desarrollo y generalmente son cables de núcleo sólido de 22-28 AWG. Los cables de puente pueden tener extremos macho o hembra, según la forma en que deban usarse.

Cables de puente de tablero para tablero arduino uno.

Soldador

Cuando llegue el momento de crear un circuito permanente, querrá soldar las piezas. Para hacer esto, un soldador es la herramienta que utilizarías. Por supuesto, un soldador no sirve de nada a menos que tenga soldadura para ir con él. Puede elegir soldaduras con plomo o sin plomo en unos pocos diámetros.

Cómo soldar la estación de soldadura de hierro.

Componentes electrónicos

Ahora es el momento de hablar sobre los diferentes componentes que hacen que sus proyectos electrónicos cobren vida. A continuación se muestra un rápido desglose de los componentes y funciones más comunes que realizan.

Interruptores

Los interruptores pueden venir en muchas formas, como pulsadores, teclas, momentáneos y otros. Su función básica es interrumpir la corriente eléctrica al encender o apagar un circuito.

interruptores de electrónica básica

Resistor

Los resistores se usan para resistir el flujo de corriente o para controlar el voltaje en un circuito. La cantidad de resistencia que ofrece una resistencia se mide en ohmios. La mayoría de las resistencias tienen franjas de colores en el exterior y este código le indicará el valor de la resistencia. Puede usar un multímetro o la calculadora de código de color de la resistencia de Digikey  para determinar el valor de una resistencia.

resistencias basicas electronicas

Resistor Variable (Potenciómetro)

Una resistencia variable también se conoce como un potenciómetro. Estos componentes se pueden encontrar en dispositivos como un atenuador de luz o control de volumen para una radio. Cuando gira el eje de un potenciómetro, la resistencia cambia en el circuito.

potenciometro electronica basica

Resistencia Dependiente de la Luz (LDR)

Una resistencia dependiente de la luz también es una resistencia variable, pero se controla mediante la luz en lugar de girar una perilla. La resistencia en el circuito cambia con la intensidad de la luz. Estos se encuentran a menudo en luces exteriores que se encienden automáticamente al anochecer y se apagan al amanecer.

resistencia dependiente de la luz LDR

Condensador

Los condensadores almacenan electricidad y luego la vuelven a descargar en el circuito cuando hay una caída en el voltaje. Un condensador es como una batería recargable y se puede cargar y luego descargar. El valor se mide en el rango F (Farad), nano Farad (nF) o pico Farad (pF).

condensador electronica basica

Diodo

Un diodo permite que la electricidad fluya en una dirección y evita que fluya en la dirección opuesta. La función principal del diodo es encaminar la electricidad para que no tome una ruta no deseada dentro del circuito.

electrónica básica de diodo

Diodo emisor de luz (LED)

Un diodo emisor de luz es como un diodo estándar en el hecho de que la corriente eléctrica solo fluye en una dirección. La principal diferencia es que un LED emitirá luz cuando la electricidad fluya a través de él. Dentro de un LED hay un ánodo y un cátodo. La corriente siempre fluye desde el ánodo (+) al cátodo (-) y nunca en la dirección opuesta. La pata más larga del LED es el lado positivo (ánodo).

Electrónica básica LED

Transistor

Los transistores son pequeños interruptores que activan o desactivan la corriente cuando se activa mediante una señal eléctrica. Además de ser un interruptor, también se puede utilizar para amplificar señales electrónicas. Un transistor es similar a un relé, excepto que no tiene partes móviles.

electrónica básica de transistores

Relé

Un relé es un interruptor operado eléctricamente que se abre o se cierra cuando se aplica energía. Dentro de un relé hay un electroimán que controla un interruptor mecánico.

relé electrónico de electrónica básica

Circuito Integrado (IC)

Un circuito integrado es un circuito que ha sido reducido en tamaño para caber dentro de un chip pequeño. Este circuito contiene componentes electrónicos como resistencias y condensadores, pero en una escala mucho más pequeña. Los circuitos integrados vienen en diferentes variaciones, como 555 temporizadores, reguladores de voltaje, microcontroladores y muchos más. Cada pin en un IC es único en términos de su función.

circuito integrado

¿Qué es un circuito?

Antes de diseñar un proyecto electrónico, necesita saber qué es un circuito y cómo crearlo correctamente.

Un circuito electrónico es una trayectoria circular de conductores por la cual la corriente eléctrica puede fluir. Un circuito cerrado es como un círculo porque comienza y termina en el mismo punto formando un bucle completo. Además, un circuito cerrado permite que la electricidad fluya desde la potencia (+) a la tierra (-) sin interrupción.

En contraste, si hay alguna interrupción en el flujo de electricidad, esto se conoce como un circuito abierto. Como se muestra a continuación, un interruptor en un circuito puede hacer que se abra o cierre dependiendo de su posición.

circuitos abiertos y cerrados

Todos los circuitos deben tener tres elementos básicos. Estos elementos son una fuente de voltaje, un camino conductor y una carga.

La fuente de voltaje, como una batería, es necesaria para hacer que la corriente fluya a través del circuito. Además, debe haber un camino conductor que proporcione una ruta para que la electricidad fluya. Finalmente, un circuito adecuado necesita una carga que consume la energía. La carga en el circuito anterior es la bombilla.

Diagrama esquemático

Cuando trabaje con circuitos, a menudo encontrará algo llamado diagrama esquemático. Estos diagramas usan símbolos para ilustrar qué componentes electrónicos se usan y dónde se colocan en el circuito. Estos símbolos son representaciones gráficas de los componentes electrónicos reales.

A continuación se muestra un ejemplo de un esquema que muestra un circuito de LED controlado por un interruptor. Contiene símbolos para un LED, resistencia, batería y un interruptor. Al seguir un diagrama esquemático, puede saber qué componentes usar y dónde colocarlos. Estos esquemas son extremadamente útiles para los principiantes cuando aprenden los primeros circuitos.

led-switch-schematic-diagram

Figura anterior – Diagrama esquemático para circuito de LED

Hay muchos tipos de símbolos electrónicos y varían ligeramente entre países. A continuación se muestran algunos de los símbolos electrónicos más utilizados en los Estados Unidos.

simbolos electronicos

Cómo determinar un tamaño de resistencia

Los resistores se usan comúnmente en proyectos de electrónica y es importante saber qué tamaño usar. Para encontrar el valor de la resistencia, necesita conocer el voltaje y los amperios de su LED y batería.

Un LED estándar generalmente necesita un voltaje de alrededor de 2V y una corriente de 20mA o .02A para funcionar correctamente. A continuación, debe averiguar qué voltaje es su batería. En este ejemplo, usaremos una batería de 9V. Para determinar el tamaño de la resistencia, necesitamos usar una fórmula conocida como la ley de Ohm, como se muestra a continuación.

Ley de Ohm –   Resistencia (R) = Voltaje (V) / Corriente (I)

  • La resistencia se mide en ohmios (Ω)
  • El voltaje se mide en voltios (V)
  • La corriente se mide en amperios (A)

determinar el tamaño de una resistencia

Usando la ley de Ohm, necesitas restar el voltaje del LED del voltaje de la batería. Esto le dará un voltaje de 7 que debe dividirse por .02 amperios desde el LED. Esta fórmula muestra que necesitará una resistencia de 350.

Como nota, las resistencias estándar no vienen en 350 Ω, pero están disponibles en 330 Ω, lo que funcionará bien.

Proyecto de electrónica # 1

Ahora es el momento de combinar todo lo que has aprendido y crear un circuito básico. Este proyecto es un gran proyecto para principiantes. Utilizaremos cables de prueba para crear un circuito temporal sin tener que soldarlo.

Partes necesarias:

  • Batería de 9V
  • Conector a presión de la batería
  • Conexiones de prueba con pinzas de cocodrilo
  • Resistor de 330 ohmios
  • LED – Básico Rojo 5mm

partes necesarias circuito led

Diagrama esquemático

led-schematic-diagram2

Pasos del proyecto

  1. Coloque el clip de la batería en la parte superior de la batería de 9V.
  2. El cable rojo de la pinza de la batería está conectado a una pinza de cocodrilo en el cable de prueba rojo.
  3. El otro extremo del cable de prueba rojo está conectado a la pata larga (+) del LED.
  4. Conecte un clip de cocodrilo de la punta de prueba negra a la pata corta (-) del LED.
  5. El otro extremo del cable de prueba negro se sujeta a una pata de la resistencia de 330 Ω.
  6. Sujete un lado de la otra punta de prueba negra a la otra pata de la resistencia de 330 Ω.
  7. El extremo opuesto del cable de prueba negro está conectado al cable negro de la batería.

LED-circuit-sketch-2

IMPORTANTE : nunca conecte un LED directamente a una batería de 9 V sin una resistencia en el circuito. Hacerlo con daños / destruir el LED. Sin embargo, puede conectar un LED a una batería de 3V o más pequeña sin resistencia.

Cómo utilizar un tablero de pruebas

Otra forma de crear y probar un circuito es construirlo en una placa de pruebas. Estas placas son esenciales para los circuitos de prueba y creación de prototipos porque no se necesita soldadura. Los componentes y los cables se introducen en los orificios para formar un circuito temporal. Debido a que no es permanente, puede experimentar y hacer cambios hasta que se alcance el resultado deseado.

Debajo de los orificios de cada fila hay clips de metal que conectan los orificios entre sí. Las filas del medio corren verticalmente como se muestra, mientras que las columnas exteriores están conectadas horizontalmente. Estas columnas exteriores se denominan rieles de alimentación y se utilizan para recibir y proporcionar alimentación a la placa.

Dirección de conexión arduino Breadboard

Las tablas de pruebas necesitarán tener alimentación eléctrica y esto se puede hacer de varias maneras. Una de las formas más fáciles es conectar los cables de un soporte de batería en los rieles de alimentación. Esto suministrará voltaje al riel en el que está enchufado solamente.

led-circuit-breadboard-3

Para alimentar ambos rieles, necesitará usar un cable de puente desde el (+) y (-) hasta el riel en el lado opuesto.

Proyecto de electrónica # 2

Ahora vamos a aprender cómo crear un circuito en un tablero. Este circuito es exactamente el mismo que hicimos anteriormente, pero no usaremos los cables de prueba.

led-circuit-breadboard

Partes necesarias:

  • Batería de 9V
  • Conector a presión de la batería
  • Resistor de 330 ohmios
  • LED – Básico Rojo 5mm
  • Breadboard- Tamaño medio

proyecto electronico 2 partes

Diagrama esquemático

led-schematic-diagram2

Pasos del proyecto

  1. Coloque el clip de la batería en la parte superior de la batería de 9V.
  2. Coloque el cable rojo de la pinza de la batería en F9 de la placa de pruebas.
  3. Inserte el cable negro de la pinza de la batería en J21 de la placa de pruebas.
  4. Doble las piernas de la resistencia de 330 Ω y coloque una pierna en F21.
  5. Coloque la otra pata de la resistencia en F15.
  6. Inserte la pata corta del LED en J15 y la pata larga en J9.

led-circuit-breadboard-2

Las flechas rojas en la imagen de abajo ayudan a mostrar cómo fluye la electricidad en este circuito. Todos los componentes están conectados entre sí en un círculo al igual que cuando usamos los cables de prueba.

led-circuit-breadboard-current-path

led-circuit-breadboard

IMPORTANTE : nunca conecte un LED directamente a una batería de 9 V sin una resistencia en el circuito. Hacerlo con daños / destruir el LED.

Cómo soldar

Si desea que su circuito sea permanente, deberá soldarlo juntos. Para obtener un tutorial detallado sobre la soldadura de componentes electrónicos, vea nuestra publicación Cómo  soldar para obtener una guía paso a paso completa.

Suministro de electrónica

Hay muchos lugares excelentes en línea para encontrar componentes electrónicos, piezas y herramientas. A continuación se muestra una lista de nuestros lugares favoritos para comprar productos electrónicos online.

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