CONCEPTS / ELECTRONICS
Conceptos de electrónica
Lee los principios, relaciones clave, ejemplos y límites de los modelos de electrónica y compruébalos en los experimentos relacionados. Estos 30 conceptos se conectan con 30 experimentos.
Todos los experimentos de electrónica →Electricidad/Magneticismo
Circuitos de corriente continua
Divisores de tensión y efecto de carga
El voltaje medio de un resistor en serie se determina por la relación de resistencia, pero cuando se conecta una carga a la salida, esta relación cambia.
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Leyes de corrientes y tensiones de Kirchhoff
En un nodo, el flujo de corriente de entrada es igual al flujo de corriente de salida, y en un circuito cerrado ideal, la suma de los cambios de voltaje es 0.
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Fuerza electromotriz y resistencia interna de una pila
Una fuente real puede presentar una caída de tensión interna al suministrar corriente. Distingue su fuerza electromotriz de la tensión en bornes medida bajo carga.
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Equilibrio del puente de Wheatstone
Un puente está equilibrado cuando sus dos nodos centrales tienen igual potencial y la corriente del galvanómetro es 0. Esta condición se puede utilizar para determinar una resistencia desconocida.
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Potencia eléctrica, efecto Joule y fusibles
La resistencia convierte la energía eléctrica en calor. La diferencia resultante en la generación de calor depende de si se mantiene la corriente o la resistencia.
Leer el concepto →Condensadores y bobinas
Carga y descarga de un circuito RC
Al cargar un condensador a través de una resistencia, el voltaje no es inmediatamente igual al voltaje de la fuente. La constante de tiempo RC determina la escala del cambio.
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Condensadores de placas paralelas y energía almacenada
La capacitancia depende de la geometría y del material dieléctrico. Diferentes cantidades permanecen fijas cuando el condensador está conectado a una batería y cuando está desconectado.
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Circuitos RL y autoinducción
La inductancia propia de una bobina actúa en una dirección que se opone a los cambios en la corriente. Incluso cuando se aplica un voltaje específico, la corriente no alcanza inmediatamente su valor final.
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Electroimanes y saturación magnética
El campo magnético de una bobina depende de la corriente y el número de vueltas. Un núcleo de hierro puede fortalecer el campo de manera sustancial, pero el campo no crece de manera proporcional e ilimitada.
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Motores de corriente continua y fuerza contraelectromotriz
Un motor de corriente continua convierte la interacción entre la corriente y un campo magnético en rotación. Cuando la velocidad de rotación aumenta, la fuerza electromotriz afecta tanto la corriente como el momento de fuerza.
Leer el concepto →Corriente alterna y potencia
Osciloscopios y medición de formas de onda
Un osciloscopio muestra la variación de voltaje con el tiempo. La configuración de la escala modifica el tamaño de la forma de onda que se muestra, pero no cambia la frecuencia real del señal.
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Valores eficaces de corriente alterna y potencia media
El valor RMS de una señal de corriente alterna es igual al valor de corriente continua que produce la misma calentamiento promedio en un resistor. El voltaje promedio simple difiere del cuadrado de su valor promedio.
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Resonancia RLC en serie e impedancia
En un circuito RLC, las inductancias y las capacitancias se cancelan mutuamente en una frecuencia específica. Examinaremos las condiciones bajo las cuales la corriente aumenta con un voltaje constante.
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Transformadores y relación de espiras
El transformador conecta dos bobinas utilizando un flujo magnético variable. En un escenario ideal, el voltaje sigue la relación de vueltas, y la corriente cambia de acuerdo con la relación de potencia.
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Tensión de transmisión y pérdidas en la línea
Al enviar la misma potencia, aumentar el voltaje reducirá la corriente. Las pérdidas en un circuito resistivo son proporcionales al cuadrado de la corriente.
Leer el concepto →Dispositivos semiconductores
Característica no lineal corriente-tensión del diodo
La corriente en un diodo no escala simplemente linealmente con el voltaje. A medida que aumenta el voltaje directo, la corriente puede aumentar drásticamente, lo que hace que una resistencia en serie sea importante.
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Colores de los LED y energía de los fotones
Cuando la frecuencia de la luz aumenta, la energía de un único fotón se incrementa. Si esto se relaciona con el voltaje de umbral de un LED, se puede utilizar para estimar aproximadamente la constante de Planck.
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Rectificación y circuitos de filtrado
La rectificación convierte la corriente alterna en una corriente de un solo sentido, y el suavizado reduce las fluctuaciones en la salida. Sin embargo, la rectificación por sí sola no produce una corriente continua perfectamente constante.
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Conmutación con transistores
Un transistor NPN puede controlar la corriente de carga con una pequeña corriente de base. En la región de amplificación, la relación de corriente no continúa directamente hasta la saturación.
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Amplificación con transistores y recorte
El amplificador responde a pequeños cambios en la entrada convirtiéndolos en un cambio mayor en la salida, utilizando la potencia de la fuente de alimentación. Si la entrada se vuelve demasiado grande, la forma de onda puede ser cortada.
Leer el concepto →Lógica digital y control
Puertas lógicas y tablas de verdad
Las puertas lógicas asignan los valores de entrada 0 y 1 a una salida de acuerdo con una regla predefinida. Una tabla de verdad es una tabla utilizada para comparar exhaustivamente todas las combinaciones posibles de entrada.
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Sumadores binarios y bits de acarreo
La adición binaria calcula la suma del dígito actual y el acarreo al siguiente dígito simultáneamente. Puede implementarse utilizando una combinación de puertas lógicas.
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Biestables y almacenamiento de estados digitales
El flip-flop es un circuito lógico secuencial que almacena el estado anterior. Un flip-flop de tipo D recibe una entrada y actualiza su estado de salida en el borde definido de un reloj.
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Muestreo, cuantificación y aliasing
La muestreo determina intervalos de tiempo, mientras que la cuantización define los pasos de valor. La frecuencia de muestreo y el número de bits del ADC influyen en diferentes tipos de pérdida de información.
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PWM y ciclo de trabajo
El PWM controla el nivel de conducción promedio en función de la relación entre el tiempo que está encendido. Incluso con el mismo ciclo de trabajo, el movimiento variará dependiendo de la rapidez con la que responda el objetivo.
Leer el concepto →Sensores y señales analógicas
Fotorresistencias y control por umbral
Los cambios en la resistencia de una fotorresistencia pueden medirse como cambios de voltaje en un divisor de voltaje. Dependiendo de la disposición de las resistencias, la salida puede aumentar o disminuir al aumentar la iluminación.
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Termistores NTC y medición de temperatura
La resistencia del termistor NTC disminuye a medida que aumenta la temperatura. Debido a que utiliza una curva no lineal, difiere de las marcas lineales simples.
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Amplificadores operacionales y retroalimentación negativa
La retroalimentación negativa permite establecer la ganancia de retroalimentación de un amplificador operacional mediante las razones de los resistores. Su salida permanece limitada por el rango de voltaje de alimentación.
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Respuesta en frecuencia de filtros RC
Los filtros RC modifican tanto la magnitud como la fase de una señal de manera diferente según la frecuencia. La frecuencia de corte no es el punto en el que la señal desaparece por completo.
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