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Electrónica básica. Tensión Intensidad y Resistencia

Entre la afición no pocas veces he oído la pregunta ¿Que resistencia le pongo al Led? Con esta cuestión en mente, estoy creando una serie de entradas de electrónica básica en este blog, en las que intentaré explicar, utilizando el lenguaje más sencillo posible, los conceptos más básicos y elementales de electricidad y electrónica. Aclarar que mis conocimientos en estos temas son limitados, pero espero que permitan a cualquier aficionado resolver esa pregunta y otras cuestiones fácilmente.

Los conceptos básicos: Tensión, Intensidad y Resistencia.

Para facilitar la comprensión de estos conceptos se ha utilizado hasta la saciedad la analogía de la cascada de agua, pero prefiero utilizar otra similar, la de un depósito de agua.

Todos coincidiremos que un depósito de agua situado a una altura mayor, produce una mayor presión de agua en las tuberías a las que está conectado. Púes esa presión en el agua para salir de las tuberías sería equivalente a lo que denominamos tensión en electricidad. Ya tenemos el primer concepto Tensión.

Tensión: Se mide en Voltios (V). Es el voltaje presente entre dos bornes de una batería o los dos cables de una fuente de alimentación. Puede ayudar pensar que la electricidad está contenida en una batería o en los extremos de los cables, con “tensión”, a punto de saltar de un conector a otro.  Cuanta mayor tensión (más voltios) tengamos, con más rapidez, fuerza y virulencia intentará pasar la electricidad por cualquier cosa que pongamos entre sus bornes.

De momento hemos mantenido el deposito cerrado, pero si dejamos la misma tubería abierta a nivel de suelo, veremos que sale más agua si el depósito está a 12 metros de altura (12V) que si está a 5metros (5V). La cantidad de agua o caudal que lo atraviesa es mayor en la de 12 metros. La cantidad de agua en un momento dado, es lo que equivale a la intensidad en electricidad.

Intensidad: Es la cantidad de electricidad que pasa por un cable o un circuito. Se mide en Amperios (A), es una medida de electricidad muy grande en términos de circuitos de electrónica y habitualmente usaremos una unidad 1000 veces más pequeña, el miliAmperio (mA).  Pero para los cálculos siempre la tendremos que usar en Amperios.

Vemos aquí ya una relación directa entre tensión e intensidad. A mayor tensión apliquemos a un circuito, mayor intensidad lo atravesará.

¿Pero cómo controlamos la electricidad que pasa por un circuito? Púes con el concepto que nos falta.

Resistencia. En el ejemplo, el hecho de poner una tubería más pequeña, ya actuaría como resistencia, porque reduciría el caudal, pero también poner un grifo y poder graduarla a placer. Cualquier cosa que se oponga a la salida del agua en el ejemplo es una resistencia. En nuestros circuitos de electrónica, cualquier cosa que se oponga al paso de la electricidad es una resistencia. Se mide en ohmios (Ω).

Aquí tenemos una segunda relación. A mayor resistencia menor intensidad. Es decir que tienen una relación inversa.

Estas relaciones entre tensión, intensidad y resistencia es la conocida Ley de Ohm.

Intensidad (A) = Voltaje (V) / Resistencia (R)

Veremos con detalle, ejemplos y cálculos en la próxima entrada como utilizarla.

Un concepto adicional: La Potencia

Se mide en Watios (W). Esta unidad es una combinación de tensión e intensidad.

En el ejemplo empleado, para un mismo depósito de agua si incrementamos el caudal (reduciendo resistencia, con una tubería mayor por ejemplo) incrementamos la cantidad de agua y la potencia con la que llega abajo, por simple peso del agua, ¿No?

Pero también si ese mismo caudal cae de más altura, lleva más velocidad y fuerza. Así que incrementando cualquiera de las dos, incrementamos la potencia. Su fórmula es

Potencia (W) = Tensión (V) * Intensidad (A)

Es la medida que utilizaremos para conocer la potencia disipada, o en un término más asequible para todos, conocer el consumo de los circuitos. De hecho es el término empleado, por todos, para las bombillas, una de 40 W, de 60 W, o ahora con las de leds mucho menores de 6W, 8W.

NOTA ADICIONAL: Para los que creían que era la cantidad de luz que generaban las bombillas, púes no. No es la luz que produce, es la electricidad que consume y que pagarás a final de mes. La luz se mide en lumens y puede generar más lumens una de leds de 4W de buena calidad, que otra de dudosa calidad de 6W. La proporción entre consumo (W) y luminosidad (lm) generada es la eficiencia energética de la bombilla. La electricidad que no se transforma en luz, se pierde en forma de calor, pero la pagas igual.

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