Introducción a la electrónica I: Conceptos básicos. Tensión, Corriente, Resistencia y la llamada Ley de Ohm

Del mismo modo que la informática (hablando del mundo software), no tendría cabida sin la existencia de la electrónica que se encuentra detrás de ella (hardware), podemos decir que la electrónica tampoco tendría razón de ser sin los conocimientos matemáticos y físicos que se aplican en su ámbito. Para comenzar en el mundo de la electrónica, se deben de conocer ciertos conceptos relativos a la “física de las partículas”. No con ello se pretende asustar al lector, ya que todo lo que se verá, se hará desde un punto de vista conceptual y a pesar de la inquietud que pueda surgir por las definiciones dada, estos conceptos serán resumidos de forma simplista (que no por ello inadecuada) posteriormente.

El mundo se encuentra formado por átomos, de los cuales se pueden diferenciar tres elementos básicos que, en mayor o menor número, los componen: el neutrón, el protón y el electrón. De este modo, el protón determina la llamada carga positiva del átomo, el electrón la carga negativa y el neutrón, como su propio nombre establece, una carga neutra (la cual será superflua para nuestro estudio). Teniendo esto en cuenta, la relación electrón-protón presente en un átomo fija lo cargado que éste se encuentra y, a este parámetro se le denomina potencial de carga o, simplemente potencial. Ahora bien, dados dos átomos que presentan potenciales distintos, se dirá que existe una cierta diferencia de potencial eléctrica entre ambos (ciertamente uno estará más cargado que otro) y a esta diferencia de potencial se la conoce comúnmente por tensión eléctrica o voltaje. Así pues, cuando decimos que dos átomos tienen una cierta tensión eléctrica, es sinónimo a decir que existe una diferencia de potencial entre ellos. Esa diferencia de potencial entre átomos obliga a la naturaleza a que haya una cierta compensación y esto genera que el átomo que se encuentra cargado más negativamente ceda una de sus cargas negativas (electrón) hacia el otro átomo, en busca de un equilibrio. Cuando este fenómeno de recombinación de cargas se produce, teniendo en cuenta el tiempo, se puede decir que estamos frente a un flujo de cargas eléctricas denominada usualmente por intensidad de corriente eléctrica o simplemente corriente.

Para aclarar conceptos, recopilemos cada uno de los anteriores y establezcamos la relación existente entre ellos (A pesar de que entre algunos existen ciertos tecnicismos que quizás los hagan divergir en parte, se pueden considerar sinónimos):

• Voltaje eléctrico = Tensión eléctrica = Diferencia de potencial eléctrico

• Corriente eléctrica = Intensidad de corriente eléctrica = Flujo de cargas eléctricas

Conocidos los conceptos de tensión y corriente eléctrica, tendremos que hacer mención a otro parámetro que se relaciona con los anteriores cuantificando lo bueno o malo que es el flujo de corriente. A este parámetro se le conoce por resistencia eléctrica y determina la oposición que ofrece cierto material al paso de la corriente eléctrica. Cabe mencionar que todo material existente presenta cierta resistencia eléctrica, ya sea un material que conduzca bien la electricidad (conductor) o uno que no lo haga tan bien (dieléctrico).

En resumen a todo lo anterior, hay que destacar que lo que se precisa dejar claro es lo siguiente: dada una cierta tensión eléctrica (voltaje) entre dos puntos de un material (normalmente un conductor), esta genera un flujo de corriente eléctrica entre ambos, el cual será de mayor o menor intensidad según la resistencia eléctrica que ofrezca dicho material.

Todo esto se puede expresar matemáticamente con una simple relación, la llamada Ley de Ohm:

V = IR

Donde V es la tensión eléctrica (voltaje), I es la intensidad de corriente eléctrica y R es la resistencia eléctrica.

Con la Ley de Ohm se puede, si se conocen los valores de dos de sus parámetros, determinar el faltante. Así, mediante cálculo básico, se puede expresar cada uno de los parámetros en función del resto:

V = IR          I = V/R          R = V/I

Conocida esta relación, solo quedaría comentar las magnitudes de cada uno de los parámetros:

• Voltaje: Se mide en voltios (V).

• Corriente: Se mide en amperios (A).

• Resistencia: Se mide en ohmios (Ω).