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diciembre 04, 2010

Principios de la Electrónica

En mi primera entrada voy a hacer referencia a los principios de la electrónica desde sus raíces, es decir la teoría básica de la materia desde el punto de vista netamente electrónico.

El término Electrónica, que cubre un campo amplio y en continua expansión, puede dividirse, en los siguientes grupos: comunicaciones, industriales, automatización, instrumentación, calculadores, tratamiento de la información, terapéutica, biónica, militar, espacio, criogénica.

La Electrónica, es el campo de la ingeniería y de la física aplicada relativo al diseño y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo funcionamiento depende del flujo de electrones para la generación, transmisión, recepción, entre otros.

De acuerdo con la teoría electrónica de la materia todo átomo consta de una o más partículas cargadas positivamente llamadas protones y una o más partículas cargadas negativamente llamadas electrones, y cuando un átomo se encuentra en un estado normal o neutro tiene igual números de protones como de electrones.

Estructura del átomo

Átomo de Hidrógeno.
Las moléculas se componen de uno o más átomos, los cuales a su vez están formados por partículas todavía más pequeñas. Los átomos de todos los elementos, exceptuando el hidrógeno, se componen de protones, electrones y neutrones. El átomo de hidrógeno solo tiene un protón y un electrón.
El electrón es una partícula del átomo muy pequeña cargada negativamente; su diámetro es del orden de 1/4.000.000.000.000 cm. El protón es una partícula del átomo muy pequeña cargada positivamente; su diámetro es del orden de 1/40.000.000.000.000 cm. En muchos elementos, cierto número de protones están íntimamente unidos a un número similar de electrones y forman un número semejante de neutrones, el neutrón como indica su nombre, no tiene carga, porque las cargas del protón y del electrón son de la misma magnitud y diferente polaridad. Hay, sin embargo, una gran diferencia entre los pesos del protón y del electrón el protón es aproximadamente  1.845 veces más pesados que el electrón. Un neutrón tiene aproximadamente el mismo peso que un protón.

Átomo de helio, donde se observan los electrones, protones, neutrones, núcleo y las órbitas electrónicas.

En el átomo los protones y neutrones constituyen una masa central estacionaria alrededor de la cual giran cierto número de electrones. Esta masa central se denomina núcleo. El núcleo tiene siempre carga positiva. Los electrones se mueven en órbitas alrededor del núcleo, dependiendo el número de estas, del número de electrones que están en órbitas. En cada órbita solo tiene cabida un número máximo de electrones. Las primeras 4 órbitas pueden acomodar solamente 2, 8, 18 y 32 electrones, respectivamente.
Aunque el núcleo contiene más de 99% del peso total del átomo, solo ocupa una fracción muy pequeña (una mil billonésima) de su volumen.            

Electrones y flujo de corriente

La corriente eléctrica se describe como electrones en movimiento o como un flujo de electrones. El cobre y el aluminio son conductores de la electricidad porque en estos materiales los electrones pueden ser forzados a moverse de átomo en átomo cuando se aplica una presión eléctrica o voltaje.
Cuando fluye una corriente a través de un conductor, los electrones libres son arrastrados de átomo en átomo a lo largo del conductor a una velocidad relativamente baja, que se estima en el orden de unos pocos centímetros por minuto. Sin embargo, los electrones libres de los átomos adyacentes transmiten el impulso, de forma semejante a los vagones de un tren que comienza a andar, aproximadamente la velocidad de la luz, es decir 300.000Km/seg.

También puedes consultar la entrada relacionada: Introducción a la Electricidad Estática


Fuente:
Fundamentos de Electricidad - Electrónica. Autor: Slurzberg y Osterheld. Editorial McGrawHill.

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