MARCO TEORICO

MARCO TEORICO

A continuación se define de manera concreta los conceptos en los cuales esta centrada la investigación y desarrollo de la maqueta electrónica.

La información está constituida por un grupo de datos ya supervisados y ordenados, que sirven para construir un mensaje basado en un cierto fenómeno o ente. La información permite resolver problemas y tomar decisiones, ya que su aprovechamiento racional es la base del conocimiento. Este concepto anteriormente mencionado es el mas importante dentro del desarrollo de la maqueta electrónica ya que se busca informar a aquella persona que haga uso de esta.

La interacción es una acción recíproca entre dos o más objetos, sustancias, personas o agentes. La interacción es otro concepto importante dentro de la maqueta electrónica ya que se busca que al ser utilizada pueda interactuar por si mismo con el material colocado en la maqueta.

Limitaciones

1- El medio de energía para poder utilizar la maqueta se encuentra limitado ya que para poder utilizarla será necesario disponer de una corriente eléctrica con enchufe.

2- Algunos materiales, como los elementos electrónicos se encuentran limitados, al no disponer de ellos, ya que son de precios no accesibles o pueden ser difíciles de encontrar en el mercado.

3- La capacidad de la maqueta electrónica se encuentra limitada por su característica física como lo es su dimensión, con lo que es imposible dar a conocer todos lo elementos electrónicos en una maqueta tan pequeña.

Estructura de la tesis

El proyecto de la maqueta electrónica se describe en cuatro capítulos.

El primer capitulo describe una detallada información de la electrónica a través de su historia, además incluyendo algunos definiciones básicas de conceptos básicos dentro del proyecto.

El segundo capitulo refiere a los conceptos básicos existentes dentro de la electrónica, demostrando sus funciones.

El tercer capitulo muestra los componentes de la electrónica incluyendo sus funciones.

El cuarto capitulo muestra los materiales a utilizar dentro de la elaboración de la maqueta electrónica, describiendo cantidad, tamaño, dimensión, peso, color, tipo, etc.,

Capítulo 1

Electrónica

I. La electrónica

La electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo microscópico de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.

II. Historia de la electrónica

Se considera que la electrónica comenzó con el diodo de vacío inventado por John Ambrose Fleming en 1904. El funcionamiento de este dispositivo está basado en el efecto Edison. Edison fue el primero que observó en 1883 la emisión termoiónica, al colocar una lámina dentro de una bombilla para evitar el ennegrecimiento que producía en la ampolla de vidrio el filamento de carbón. Cuando se polarizaba positivamente la lámina metálica respecto al filamento, se producía una pequeña corriente entre el filamento y la lámina. Este hecho se producía porque los electrones de los átomos del filamento, al recibir una gran cantidad de energía en forma de calor, escapaban de la atracción del núcleo (emisión termoiónica) y, atravesando el espacio vacío dentro de la bombilla, eran atraídos por la polaridad positiva de la lámina.

Pero fue definitivamente con el transistor, aparecido de la mano de Bardeen y Brattain, de la Bell Telephone Company, en 1948, cuando se permitió aún una mayor miniaturización de aparatos tales como las radios. El transistor de unión apareció algo más tarde, en 1949. Este es el dispositivo utilizado actualmente para la mayoría de las aplicaciones de la electrónica. Sus ventajas respecto a las válvulas son entre otras: menor tamaño y fragilidad, mayor rendimiento energético, menores tensiones de alimentación, etc. El transistor no funciona en vacío como las válvulas, sino en un estado sólido semiconductor, razón por la que no necesita centenares de voltios de tensión para funcionar.

III. Áreas de aplicación de la electrónica

Los principales usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesado, la distribución de información, la conversión y la distribución de la energía eléctrica. Estos dos usos implican la creación o la detección de campos electromagnéticos y corrientes eléctricas. Entonces se puede decir que la electrónica abarca en general las siguientes áreas de aplicación:

 Electrónica de control

Los sistemas de control son aquellos dedicados a obtener la salida deseada de un sistema o proceso. En un sistema general se tienen una serie de entradas que provienen del sistema a controlar, llamado planta, y se diseña un sistema para que, a partir de estas entradas, modifique ciertos parámetros en el sistema planta, con lo que las señales anteriores volverán a su estado normal ante cualquier variación.

 Telecomunicaciones

Son una técnica consistente en transmitir un mensaje desde un punto a otro, normalmente con el atributo típico adicional de ser bidireccional. El término telecomunicación cubre todas las formas de comunicación a distancia, incluyendo radio, telegrafía, televisión, telefonía transmisión de datos e interconexión de computadoras a nivel de enlace.

 Electrónica de potencia

Es aquella electrónica que se encarga de transformar y controlar voltajes y corrientes de niveles significativos. Se diferencia así este tipo de aplicación de otras de la electrónica denominadas de baja potencia o también de corrientes débiles. En este tipo de aplicación se rencuentran la electricidad y la electrónica, pues se utiliza el control que permiten los circuitos electrónicos para controlar la conducción (encendido y apagado) de semiconductores de potencia para el manejo de corrientes y voltajes en aplicaciones de potencia.

Capítulo 2

Conceptos básicos de la electrónica

I. Sistemas electrónicos

Un sistema electrónico es un conjunto de circuitos que interactúan entre sí para obtener un resultado. Una forma de entender los sistemas electrónicos consiste en dividirlos en las siguientes partes:

1. Entradas o Inputs – Sensores electrónicos o mecánicos que toman las señales del mundo físico y las convierten en señales de corriente o voltaje. Ejemplo: El termopar, la foto resistencia para medir la intensidad de la luz, etc.

2. Circuitos de procesamiento de señales – Consisten en piezas electrónicas conectadas juntas para manipular, interpretar y transformar las señales de voltaje y corriente provenientes de los transductores.

3. Salidas u Outputs – Actuadores u otros dispositivos que convierten las señales de corriente o voltaje en señales físicamente útiles. Por ejemplo: un display que nos registre la temperatura, un foco o sistema de luces que se encienda automáticamente cuando esté oscureciendo.

Básicamente son tres etapas: La primera (transductor), la segunda (circuito procesador) y la tercera (circuito actuador).

II. Señales electrónicas

Es la representación de un fenómeno físico o estado material a través de una relación establecida; las entradas y salidas de un sistema electrónico serán señales variables.

En electrónica se trabaja con variables que toman la forma de Tensión o corriente estas se pueden denominar comúnmente señales. Las señales primordialmente pueden ser de dos tipos:

 Variable analógica: Son aquellas que pueden tomar un número infinito de valores comprendidos entre dos límites. La mayoría de los fenómenos de la vida real dan señales de este tipo.

 Variable digital: También llamadas variables discretas, entendiéndose por estas, las variables que pueden tomar un número finito de valores. Por ser de fácil realización los componentes físicos con dos estados diferenciados, es este el número de valores utilizado para dichas variables, que por lo tanto son binarias. Siendo estas variables más fáciles de tratar, son los que generalmente se utilizan para relacionar varias variables entre sí y con sus estados anteriores.

III. Tensión

Es la diferencia de potencial generada entre los extremos de un componente o dispositivo eléctrico. También podemos decir que es la energía capaz de poner en movimiento los electrones libres de un conductor o semiconductor. La unidad de este parámetro es el voltio (V). Existen dos tipos de tensión: la continua y la alterna.

 Voltaje continuo (VDC): Es aquel que tiene una polaridad definida, como la que proporcionan las pilas, baterías y fuentes de alimentación.

 Voltaje Alterno (VAC).-Es aquel cuya polaridad va cambiando o alternando con el transcurso del tiempo. Las fuentes de voltaje alterno más comunes son los generadores y las redes de energía doméstica.

IV. Circuitos electrónicos

Se denomina circuito electrónico a una serie de elementos o componentes eléctricos (tales como resistencias, inductancias, condensadores y fuentes) o electrónicos, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales

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