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3.4. Electricidad y electrónica: actúa y decide

 

Glosario

Centrifugado

Pictograma de una lavadora

Definición:

Fase del lavado en la que el tambor de la lavadora gira muy rápido para sacar el agua de la ropa. Así, la ropa sale menos mojada y se seca antes.

Ejemplo:

Durante el centrifugado, la lavadora elimina la mayor parte del agua de los pantalones mojados.

Circuito integrado

La imagen muestra un pequeño chip electrónico

Definición:

Un circuito integrado, también conocido como chip o microchip, es una pastilla pequeña de material semiconductor en la que se fabrican circuitos electrónicos . El circuito está protegido dentro de una cápsula de plástico o cerámica. De la cápsula salen unas patillas de conductor metálico, también llamadas pines, necesarias para conectar el circuito integrado en un circuito impreso.

Ejemplo:

El microprocesador de un ordenador es un circuito integrado de gran complejidad.

Placa solar fotovoltaica

Placa solar fotovoltaica

Definición:

Dispositivo que transforma la luz del sol en electricidad gracias a un material semiconductor como el silicio.

Ejemplo:

Muchas casas usan placas solares fotovoltaicas en el tejado para generar electricidad con la energía del sol.

Electricidad y electrónica, dos mundos conectados

A veces puede parecer que los términos electricidad y electrónica son sinónimos, pero en realidad hay diferencias fundamentales entre ambos, tanto en los materiales utilizados como en sus aplicaciones y componentes. Mientras la electricidad actúa y proporciona fuerza o movimiento, la electrónica decide y controla cómo se usa esa energía.

Electricidad

Los componentes de los circuitos eléctricos están hechos de materiales conductores (como el cobre) y materiales aislantes (como el plástico). Cuando se habla de aplicaciones puramente eléctricas, piensa en la producción de luz, calor o movimiento.

Imagen de una bombilla Secador de pelo Batidora de mano

Los circuitos eléctricos suelen funcionar con voltajes de 230 V o red eléctrica doméstica. Piensa, por ejemplo, en el secador de pelo, en una vieja bombilla o en el motor de la batidora. 

No obstante, también pueden funcionar con voltajes más pequeños, como pilas de 1,5 a 24V. Piensa en los circuitos eléctricos que has construido en el taller de tecnología o en un atornillador de batería.

Circuito eléctrico en el taller de Tecnología Fotografía de un taladro atornillador a batería

Algunos componentes eléctricos comunes son resistencias, condensadores y relés. Podrás estudiarlos a fondo más adelante. 

Electrónica

La gran diferencia que incorpora la electrónica es incluir un nuevo tipo de materiales: los semiconductores.

Los semiconductores son materiales que conducen la corriente eléctrica en determinadas circunstancias. Eso sí, no soportan que los atraviese una gran intensidad de corriente eléctrica, ya que se quemarían.

Por esta razón, los circuitos electrónicos están diseñados para el tratamiento y transmisión de información, en lugar de generar potencia.

Un circuito puramente electrónico suele utilizar bajos voltajes provenientes de pilas o baterías (de 1,5 a 12-24V). 

Pictograma que representa una radio pequeña portátil Pictograma con teléfono fijo de sobremesa Pictograma con el mando de una videoconsola Pictograma con una placa de circuito electrónico

⚠️ En cualquier caso, es importante revisar siempre las características del aparato, porque algunos dispositivos electrónicos, como grandes pantallas LED, pueden funcionar a voltajes más altos y requerir fuentes de alimentación especiales. ⚠️

Los componentes electrónicos son los diodos, los transistores y los circuitos integrados. 

Fotografía de lavadorasMuchos dispositivos combinan electricidad y electrónica en su funcionamiento.

Obviamente, si miras la lavadora en casa, verás que tiene un circuito eléctrico que le permite hacer girar el tambor con la ropa y el detergente y calentar el agua. Pero también verás que el circuito que coordina todas las operaciones es un circuito electrónico que te permite programar la temperatura, la velocidad de centrifugado y la duración del lavado, entre otros.

Este equilibrio entre la potencia de la electricidad y el control de la electrónica es clave en muchos aparatos modernos. Componentes como los relés permiten la interacción entre ambos tipos de circuitos, haciendo posible que los dispositivos combinen fuerza y precisión.

De ahí que muchas veces se confundan o fusionen los conceptos.

Lectura facilitada

El electricidad y electrónica no son lo mismo.

La electricidad:

  • actúa y proporciona fuerza o movimiento.
  • utiliza componentes hechos de materiales conductores y materiales aislantes.
  • utiliza voltajes de 230 V o red eléctrica doméstica en sus circuitos (ejemplo: secador del pelo).
  • también pueden funcionar con voltajes más pequeños, de 1,5 a 24V (ejemplo: un atornillador de batería).

 La electrónica:

  • decide y controla cómo se usa esa energía.
  • utiliza un nuevo tipo de materiales: los semiconductores.
  • Los semiconductores conducen la corriente eléctrica en determinadas circunstancias.
  • trabajan con valores pequeños de intensidad y voltaje.
  • son componentes electrónicos típicos el diodo, el transistor y los circuitos integrados.

Muchos dispositivos combinan electricidad y electrónica en su funcionamiento, por ejemplo, una lavadora.

Apoyo visual

Cuadro comparativo electricidad electrónica

Los semiconductores

La imagen representa abrir un grifoPero ¿Qué significa que un semiconductor conduzca la electricidad dependiendo de la situación? ¿Cómo funciona esto?

Imagina un grifo común y corriente, de los que hay en cualquier casa. Cuando el grifo está cerrado, el agua no fluye; cuando está abierto, el agua sale libremente. Pero hay un punto intermedio: si abres el grifo solo un poco, el agua fluye, pero en pequeña cantidad.

Podemos pensar en el comportamiento de los materiales con respecto a la electricidad de forma similar:

Materiales Analogía grifo de agua Comportamiento eléctrico Resistencia eléctrica Ejemplo
Conductor Grifo totalmente abierto La electricidad fluye libremente Baja Cobre
Aislante Grifo completamente cerrado No permite el paso de corriente Alta Plástico
Semiconductor Grifo medio abierto Deja pasar corriente eléctrica solo en ciertas condiciones Variable en función de ciertas condiciones. Silicio

La imagen representa un panel solar, hecho de semiconductores, en el que se produce una corriente eléctrica al incidir el solUn ejemplo típico de semiconductor son las placas solares fotovoltaicas. En ellas, cuando la luz solar incide sobre el material semiconductor, los electrones comienzan a moverse, generando corriente eléctrica.

Lectura facilitada

Se puede comparar el funcionamiento de los materiales con un grifo común y corriente.

- Cuando el grifo está cerrado, el agua no fluye: material aislante.

- Cuando está abierto, el agua sale libremente: material conductor

- Punto intermedio: si abres el grifo solo un poco, el agua fluye, pero en pequeña cantidad: materiales semiconductores.

Para saber más: un Nobel para los semiconductores

Fotografía de época de los tres científicos que inventaron el transistor En 1947, tres científicos de los laboratorios Bell, mientras investigaban el comportamiento de los semiconductores, realizaron un descubrimiento que revolucionaría la tecnología a partir de la segunda mitad del siglo XX: el transistor.

Estos tres investigadores —John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley— recibieron el Premio Nobel de Física por su hallazgo, ya que el transistor se convirtió en el componente fundamental que permitió el desarrollo de la electrónica moderna.

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