Introducción a la electrónica II: Comenzando con la electrónica. Aplicabilidad de la Ley de Ohm

Recopilando todo lo aprendido en la entrada anterior, vamos a proceder a asociar elementos pertenecientes al mundo de la electrónica con los parámetros vistos. Para ello, comencemos por la energía que alimenta a nuestros circuitos. Esta “energía”, vendría a conformarse por la tensión y la corriente eléctrica.

La red eléctrica, fuentes de alimentación, baterías, pilas, etc. Son los elementos encargados de suministrar la energía requerida por cualquier sistema electrónico. Estos elementos suelen ser modelados como lo que se podría llamar generador o fuente de tensión y, su representación gráfica puede ser, entre otras, como las siguientes:

Figura 1. Fuentes/Generadores de tensión.

Existen generadores de tensión (como los anteriores) y generadores de corriente y pueden ser independientes (los anteriores) o dependientes (también llamados controlados), pero ya entraremos más en detalle sobre ellos.

Los generadores o fuentes de tensión proporcionan un cierto voltaje fijo, mientras que la corriente que suministran vendrá dada por lo que demanda la carga (llamando carga de un objeto, a cualquier elemento conectado a la misma que presente una resistencia al paso de corriente eléctrica). De modo que en el conjunto dado por una fuente de tensión (por ejemplo una batería) conectada a un sistema electrónico (por ejemplo un teléfono móvil), este último tomaría el papel de la carga de la fuente ya que todo el sistema presentaría una cierta resistividad eléctrica (resistencia al paso de corriente) y, por tanto, podría modelarse como una resistencia.

Analicemos esto último desde un punto de vista matemático (a través de la Ley de Ohm), para ello, introduzcamos la representación gráfica de la resistencia eléctrica:

Figura 2. Resistencias eléctricas.Figura 2. Resistencias eléctricas.

Ahora bien, el siguiente circuito eléctrico representaría, por ejemplo, a una típica pila de 1.5 Voltios (por ejemplo AAA) conectada a un sistema que ofrece una resistencia de 10 ohmios al paso de la corriente. Entonces, la corriente demandada sería de:

  

Figura 3. Ejemplo 1. Ley de Ohm.

Con todo esto hay que dejar muy claro (valga mi reiteración en el asunto) que las fuentes otorgan una tensión fija (voltaje) y la corriente que entregan dependerá del valor de la resistencia conectada así, para el circuito anterior tenemos que, con una resistencia de 10 Ω, la corriente es de 150 mA; si la resistencia fuera de 100 Ω (realizando el cálculo si no se ve obvio) la corriente suministrada sería de 15 mA. Como podeis observar, las resistencias limitan el flujo de corriente, a mayor valor de resistencia menor corriente fluirá.

Por otro lado, imaginemos que a cierto circuito que ofrece una resistencia desconocida se le conecta una pila de 3 Voltios (por ejemplo CR2032) y medimos, mediante una herramienta de medida de corriente (amperímetro), un flujo de corriente saliente de la pila hacia el circuito de 500 miliamperios. Podremos determinar la resistencia que ofrece el circuito de la siguiente forma:

Figura 4. Ejemplo 2. Ley de Ohm.

Estos simples cálculos realizados (mediante la ley de Ohm), nos abren un mundo de posibilidades (sobre todo en el análisis de circuitos). Entre otras muchas cosas se podría determinar el consumo energético que tiene el sistema, pero vayamos por partes, antes de eso tendremos que conocer un nuevo parámetro que relaciona la tensión y la corriente (sería algo más cercano a la “energía” que hemos mencionado en las fuentes), la llamada potencia eléctrica.