Algunas preguntas sobre conceptos básicos en electrónica.

Lo primero que debe hacer es comprender los amperios y los voltios, luego todo se vuelve más claro. La energía eléctrica no es como una sustancia que se suministra, es un flujo. Los electrones se mueven alrededor de un circuito y cuando pasan a través de las cosas hacen que sucedan cosas. Es un poco como un sistema hidráulico donde una bomba empuja fluido alrededor de un sistema y cuando pasa a través de motores hidráulicos, etc., los hace funcionar. Para que los electrones den vueltas y vueltas debe haber un bucle. La batería es como una bomba que los empuja. Fluyen desde la alta presión (en la salida "bomba") hacia la presión más baja (retorno "punp"). No importa cuanta presión haya en el sistema, lo que cuenta es cuanta diferencia de presión hay entre un extremo y el otro, esto es lo que fuerza a los electrones a moverse. El término para este " Es un fastidio tener que seguir refiriéndose a la diferencia entre un punto y otro cuando queremos hablar sobre el voltaje en algún punto del circuito, así que simplemente ELEGIMOS un punto conveniente en el circuito (a menudo, pero no siempre, el terminal de suministro negativo ) LLAMELO 0V. Luego, cuando decimos que hay 10 V en la salida, significa "diferencia de 10 V entre la salida y el punto de 0 V". Es un fastidio tener que seguir refiriéndose a la diferencia entre un punto y otro cuando queremos hablar sobre el voltaje en algún punto del circuito, así que simplemente ELEGIMOS un punto conveniente en el circuito (a menudo, pero no siempre, el terminal de suministro negativo ) LLAMELO 0V. Luego, cuando decimos que hay 10 V en la salida, significa "diferencia de 10 V entre la salida y el punto de 0 V".

Para responder por qué la corriente fluye en dirección opuesta a los electrones, en los primeros días de la electricidad, los científicos de Cleaver descubrieron que los extraños efectos observados en el laboratorio (cuando las bobinas de alambre, conectadas entre placas de metal en ácido, producían campos magnéticos) deben producirse. por algo que fluye a través del cable. También pensaron que debe haber una fuerza que hizo que ocurriera el flujo. Llamaron a la fuerza "voltaje" y al flujo "corriente". En ese momento no sabían qué partículas estaban involucradas, por lo que tomaron una decisión arbitraria y asignaron + y - al voltaje y una dirección al flujo. Resulta que los electrones en realidad fluyen hacia el otro lado, pero no importa, todas las matemáticas funcionan y es demasiado tarde para cambiarlo ahora.

La CA a menudo es producida por una máquina giratoria que usa imanes y bobinas de alambre. A medida que la máquina gira, los imanes provocan que un campo magnético que varía constantemente pase a través de las bobinas. Durante 1 rotación, la dirección del flujo magnético se invertirá y volverá al estado inicial. Esto induce voltajes variables a través de las bobinas. El voltaje cambia de 0, aumenta y luego cae, invierte la polaridad, sube y luego vuelve a caer a cero. Este ciclo se repite. El uso de CA en la transmisión de energía tiene algunas ventajas, ya que es fácil usar un transformador para cambiar el voltaje. Con un sistema de CC, esto es más complejo, pero la electrónica moderna significa que ahora es más fácil cambiar un voltaje de CC a otro, y los sistemas de transmisión de CC se están volviendo más populares.

1. ¿Por qué la corriente fluye de positivo a negativo cuando los electrones fluyen de negativo a positivo? Pensé que la corriente era el flujo de electrones.

La convención de flujo de corriente se estableció antes del descubrimiento del electrón. Había un 50/50 de posibilidades de acertar. ¡No lo hicieron! Todavía usamos la convención de flujo de corriente positiva a negativa, pero tenemos en mente que el flujo de electrones es en la dirección opuesta.

2. Creo que la pregunta 1 responderá esto, pero ¿por qué necesita conectar ambos lados positivo y negativo para alimentar algo? por ejemplo, LED.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 1. Circuito abierto.

La corriente fluye en un circuito . Si piensa en su ejemplo de LED, la batería no puede suministrar carga sin que regrese a la otra terminal; de lo contrario, ganaría o perdería electrones con el desequilibrio cada vez más grande. ¡A los átomos no les gustaría eso!

¡El otro problema con su idea es que nunca podríamos apagar nada!

3. ¿Por qué el voltaje sigue subiendo y bajando en un circuito de ca?

Por definición es polaridad alterna . La alternancia ocurre 'naturalmente' en muchas máquinas rotativas como los alternadores. A medida que los devanados se mueven a través del campo magnético, los voltajes y las corrientes suben y bajan como el seno del ángulo entre el devanado y el campo magnético. El patrón se repite en cada 180° pero en el signo opuesto (polaridad).

4. Escuché que la tierra es básicamente el lado negativo de la fuente de alimentación, ya que tiene 0 voltaje (potencial), pero pensé que cuando funcionaba con una batería de 1,5 voltios, todo el circuito tenía un voltaje de 1,5.

Al medir la tierra, un topógrafo debe elegir una altura de referencia que sea su 'cero' o referencia. La altura de cualquier otro punto se mide por encima o por debajo de eso. Puede, si le conviene, utilizar el nivel del mar como referencia estándar.

En un circuito eléctrico, elegimos algún punto como cero o tierra. Por lo general, es el negativo de la batería (como en el sistema eléctrico de un automóvil), pero puede ser el positivo (famoso en el viejo escarabajo VW de 6 V) y, en algunos casos, necesitamos una fuente de alimentación de riel dividido y podemos llamar al centro uno 'cero' y tener un '+' y '-' con respecto a eso.

^{simular este circuito}

Figura 2. Voltajes alrededor de un circuito.

Aquí tenemos un circuito simple. Deseamos alimentar una lámpara de 6 V con una batería de 9 V. Si conectamos los dos directamente, la bombilla explotará porque fluirá una corriente demasiado alta. Al agregar una resistencia en serie, podemos limitar la corriente a la lámpara a un valor seguro. Hemos puesto un símbolo de "tierra" en el negativo de la batería para indicar que estamos haciendo referencia a nuestras medidas desde ese punto. 'A' leerá +9 V en relación con la tierra del circuito. 'B' leerá + 6 V con respecto a tierra debido al efecto divisor de las resistencias de 100 Ω y 200 Ω. 'G' leerá 0 V. En su ejemplo de batería de 1,5 V, tendrá una configuración similar y no obtendrá 1,5 V 'por todas partes'.

Finalmente, si el circuito común está conectado a tierra (como en La Tierra), lo tomamos como cero voltios reales, de la misma manera que el topógrafo podría usar el nivel del mar como referencia absoluta.

Figura 1. El edificio en el suelo y lanzado al espacio. En la situación del espacio (aislado eléctricamente) podemos llamar a cualquier piso la planta 'baja'.