Las resistencias fijas y ejercicios resueltos.

Introducción.

En esta entrada comienza la primera lección de electrónica analógica.

Los temas a tratar en esta sección serán: Las resistencias, condensadores, diodos y transistores.

Lo explicaré desde un nivel incluso inferior al 0, para que absolutamente cualquier interesado pueda comprenderlo :)

Nota: Esta entrada también está disponible en vídeo. Para verlo, click en este enlace: https://www.youtube.com/watch?v=KBA78oT3EWE

 ¿Qué son las resistencias?

Una resistencia no es más que un componente electrónico que se opone al paso de la corriente. Su valor de medida es el ohmio.

Su aspecto en la mayoría de las veces es este:

¿Y qué significa que "se opone al paso de la corriente"?

Pues pondré un ejemplo.

Imaginad que hay 2 grupos de personas. 

El primer grupo se llamará "resistencia" y cuenta con 2 personas (resistencia pequeña)

El segundo grupo se llamará "corriente" y cuenta con 500 personas.

Si las 500 personas del equipo "corriente" desean pasar atravesado a esas 2 personas del equipo "resistencia" ¿Creen ustedes que lo lograrían?

Yo sinceramente, pienso que sí.

Entonces eso quiere decir que cuando la resistencia es pequeña, MUCHA cantidad de corriente podrá atravesarla.

En cambio si nos encontramos con un equipo llamado "resistencia" que cuenta con 10.000 personas, y un grupito de apenas 500 personas quieren pasar a través de ellos... pues muy pocos serán los afortunados que logren atravesarlo (muy poca corriente podrá atravesar esa resistencia/oposición tan enorme)

 Calcular el valor de las resistencias

Ahora bien...que una resistencia sea de un valor grande, no significa que su tamaño tenga que ser grande.

¿Cómo se calculan entonces?

Pues si se fijan, verán que las resistencias tienen colores en su interior.

Pues mediante la siguiente tabla podremos observar el valor de la resistencia.

Para calcular resistencias simplemente hay que aprenderse 3 reglas.

1) El primer y segundo color de la resistencia se anota tal cual.

2) El tercer color indica el número de "0" que ha de colocarse.

3) El color más apartado del resto es la "tolerancia" e indica el porcentaje de error de la resistencia.

Vamos a poner como ejemplo esta resistencia:

1) Paso, asociar los 2 primeros colores con su número correspondiente

Primer color.  ¿Cuál es?.  Es el marrón. Así que miramos la tabla anterior.

¿El color marrón que número tiene?. La respuesta es: número 1

Así que anotamos el número 1.

Segundo color. ¿Cuál es?. Pues es el color rojo. ¿En la tabla que número corresponde con el número rojo?. Pues es el número 2.

Así que anotamos el número 2.

2) Paso: colocar el tercer color que es el que indica el número de ceros

Tercer color. ¿Cuál es?. Pues es el naranja.  En la tabla que número corresponde con el número naranja?. Pues es el número 3.

Y como hemos dicho que el tercer color corresponde con el número de "0" que debe de llevar el número... pues hay que colocar 3 "ceros" es decir: "000"

Por último simplemente unimos todas las cifras: 

Marrón = 1

Rojo = 2

Naranja= 3 veces el número "0"

Resultado final: 12.000 Ohmios

Así pues, es así de sencillo. Lo único que debemos de hacer es coger los dos primeros colores, y ponerle su número correspondiente. Y el tercer color, indica el número de "0" que llevará.

3) Paso, indicar la tolerancia

Solo falta un último detalle: La tolerancia.

El color más alejado (el dorado en este ejemplo) es la tolerancia.

Si miramos la tabla, se observa que el dorado indica (en la última columna) una tolerancia del 5%.

Eso significa que si la resistencia daba como resultado 12.000 Ohmios, ese valor puede variar en la realidad un 5% por arriba y un 5% por debajo.

¿Y cómo se calcula eso?

Pues muy fácil. Multiplicas el porcentaje de error al resultado, divides entre 100 y el resultado lo sumas a 12.000 y luego lo restas.

Vamos a hacerlo.

1) paso. % de la tolerancia multiplicado por el resultado de la resistencia.

El 5% de 12.000 es igual a 5x12.000 = 60.000.

2) paso, divides el resultado entre 100

60.000/100 = 600

3) paso, sumas 600 a la base

600 +12.000 = 12.600

4) paso, restas 600 a la base

12.000-600 = 11.400

5) paso apuntar el resultado.

Como hemos visto, teóricamente hablando, la resistencia tiene un valor de 12.000 ohmios.

No obstante, en la realidad tiene una tolerancia del 5% (color dorado)

Lo que significa que esa resistencia puede tener cualquier valor entre 11.400 ohmios y 12.600 ohmios

que son el resultado de haber sumado y restado ese margen de error del 5%.

NOTA IMPORTANTE: Existen resistencias que en vez de 3 colores, tienen 4 colores (sin contar la tolerancia). El resultado es el mismo. Los 3 primeros colores se colocan tal cual sin variar nada y el cuarto color es el que determina el número de "ceros".

Simplemente recordad que "el color que va antes de la tolerancia, es el que indica el número de ceros y todos los demás se copian tal cual"

Ejercicios resueltos:

A partir de los siguientes colores de resistencia, calcular el valor teórico (sin tolerancia) y luego el valor real (incluyendo el valor mínimo y máximo teniendo en cuenta la tolerancia)

Ejercicio 1

Primer color Verde

Segundo color  Azul

Tercer color multiplica  al Rojo

Cuarto color tolerancia  Dorado

Respuesta
El primer color es el verde y corresponde al número 5 en la tabla.
El segundo color es el azul, que es el número 6 en la tabla
El tercer color (el que indica el número de ceros) es el rojo. El color rojo es el número 2, así que son "dos ceros".

Por tanto... "5" del verde "6" del azul y "00" del rojo forman el número 5600

Valor teórico  5600

Tolerancia  +/- 5%

5% de 5600  5600 *5= 28.000; 28.000/100 = 280.

Valor mínimo 5.600-280 = 5320

Valor máximoàç  5.600+280 = 5880

Ejercicio 2

Primer colorà Naranja

Segundo colorà Naranja

Tercer color multiplica à Marrón

Cuarto color toleranciaà Dorado

Respuesta

El color naranja corresponde al número 3 en la tabla. Pues que el primer y segundo color son naranjas, ya tenemos el número 33.
El último color (el tercero) es el marrón. Y según la tabla, el marrón es el número 1, eso quiere decir que es "un cero".
Así pues, se forma el número 330

Valor teórico 330

Toleranciaà +/- 5%

5% de 330.
 330*5= 1650; 1650/100 = 16.5

Valor mínimo  330-16.5=313.5

Valor máximo  330+16.5= 346.5

Ejercicio 3

Primer color   Amarillo       

Segundo color  Morado

Tercer color multiplica al Rojo

Cuarto color tolerancia Dorado

 Respuesta

El amarillo es el número 4
El morado es el número 7
El rojo es el número 2, e indica que hay que pone dos "ceros"
Así pues: 4 del amarillo , 7 del morado y 00 del rojo, forman el número 4700

Valor teórico 4700

Tolerancia +/- 5%

5% de 4700, 4700*5= 23.500; 23.500/100 = 235.

Valor mínimo 4700-235=4465

Valor máximo 4700+235=4935

Ejercicio 4

Primer color Azul

Segundo color Gris

Tercer color Marrón

Cuarto color  multiplicaàNegro

Quinto color toleranciaàMarrón

Respuesta.

El primer color es el azul (número 6)
El segundo color es el gris (número 8)
El tercer color es el marrón (número 1)
Y tenemos un cuarto color, esto hace que sea el que multiplica. (el que multiplica es siempre el que va antes de la tolerancia). Este color es el negro, que corresponde al número cero. Por tanto, cero "ceros" es decir, no se pone nada.

Todo esto forma el 681

Valor teórico 681

Tolerancia +/-1%

1% de 681à 681/100= 6.81.

Valor mínimo 681-6.81= 674.19

Valor máximo 681+6.81=687.81

Muchas gracias gracias por su tiempo si decidieron leerlo :)

Si alguien lo desea, es libre de comentar lo que desee. ¡Saludos!

Las puertas lógicas.

Breve clase sobre puertas lógicas. Recuerden que la única forma de comprobar si realmente esto merece la pena, es con un simple comentario :)

1) Introducción

En la entrada anterior ya hemos aprendido como pasar un número binario a decimal.

El no leerla no es imprescindible para comprender esta lección, pero es interesante. 

Pueden leerla si lo desean siguiendo este enlace: "Click aquí para aprender a pasar números binarios al sistema decimal"

Ahora es el turno de aprender algo básico de la electrónica digital. Las puertas lógicas.

Como siempre, lo explicaré lo más despacito y de la forma más simple que se me ocurra.

Es un tema sencillo, pero requiere de cierta atención para entenderlo.

2) Índice de esta entrada

• Qué es una puerta lógica y cómo funciona
• Tipos de puertas lógicas (símbolos, explicaciones y tablas)
• Peticiones del autor y agradecimientos

3) Qué es una puerta lógica y cómo funciona

Para aprender el concepto, voy a poneros un ejemplito.

Imaginad que están en sus casas tan felices leyendo esta entrada, y de pronto llaman a la puerta de sus casas.

Ustedes, se levantan de sus sillas y van a ver quién osa perturbar vuestra espléndida lectura. 

Cuando llegan a la puerta de casa, descubren que...¡NO HAY NADIE!. Os  han hecho levantar para nada, así que se enfadan y vuelven a calentar la silla con sus traseros.

Pasa un tiempo, y vuelven a llamar a la puerta de sus casas. Esta vez, hay alguien. Es vuestra dulce madre que viene de la tienda cargadita de tabletas de chocolate. Entonces, abrís la puerta y la dejan pasar.

Pues muy bien...entendiendo eso que acabo de escribir, ya están preparados para saber de qué va el tema.

Una puerta lógica podéis imaginar que es como la puerta de sus casas, y las personas que llaman a la puerta de sus casas, podría decirse que son "voltajes" y ustedes son libres de abrir o cerrar la puerta si las personas (voltajes) que han tocado a las puertas, son buena o mala gente (voltajes positivos o negativos).

Para el que no entienda esto último que no se preocupe, lo explicaré de una forma que no es del todo cierta, pero sirve para enterarse de la idea.

Las tomas de corriente (enchufes) de sus casas, generalmente tienen 230V (voltios). Es a esas tomas de corriente donde mediante un cable, conectan sus ordenadores (computadoras) para que funcionen.

La mayoría de ustedes, conectan sus ordenadores (computadores) a una toma de corriente (enchufe) el cual posee 230 Voltios en su interior.

Pues cuando conectan sus computadoras a la toma de corriente, se dice que el voltaje es positivo ya que hay 230V, 

Sin embargo cuando desconectan el PC de la toma de corriente, el voltaje es 0

Pues la puerta lógica:

Si llaman a la "puerta" de 0 a 0.8 Voltios, se considera que "no hay nadie en la puerta", lo cual se llama "CERO lógico"

En cambio si el voltaje que llama a la puerta va desde 1.5 Voltios aproximadamente en adelante, se considera que "EXISTE alguien en la puerta" y eso se llama "UNO lógico"

El rango desde que se considera negativo, hasta que se considera positivo, es una zona dudosa en la que no se sabe que va a ocurrir

Existen diferentes tipos de puerta lógicas, y en función si HAY ALGUIEN (1 lógico) o NO HAY NADIE (0 lógico) el dueño de la casa decidirá si abrir la puerta o no.

Vamos a ver los tipos de puertas una por una para que esto se entienda mejor.

4) Tipos de puertas lógicas básicas

4.1 Puerta AND

(TODAS LAS IMÁGENES HASTA EL FINAL DE LA ENTRADA SON DE WIKIPEDIA)

4.1.1 Símbolo de una puerta AND

4.1.2 Explicación de la puerta AND

Imaginad que os ha tocado la lotería y queréis comprar para vuestras casas una puerta de última tecnología capaz de abrirse automáticamente cuando se cumplen 2 condiciones:

La primera condición, que alguien toque a la puerta.

La segunda condición es que esa persona no se vaya corriendo y se quede esperando un tiempo

Si ambas condiciones se cumplen, la puerta se abrirá.

Pues ahora, imaginad que tanto el  concepto de "tocar en la puerta" como el de "esperar un tiempo" significa que en la entrada de la puerta, hay un voltaje positivo (3Voltios por ejemplo). 

Cuando las dos condiciones se cumplen (hay un 1 lógico /voltaje positivo), la salida de la puerta es un 1 lógico (se abre).

Entonces, ya hemos aprendido que para que una puerta AND deje entrar a una persona (un voltaje) es IMPRESCINDIBLE de que se cumplan LAS 2 CONDICIONES (ya que hay dos entradas, la entrada "A" y la entrada "B".

Para que esto sea más fácil de comprender, pensad en que estamos multiplicando.

¿Cuál es la única forma de que una multiplicación de como resultado el número "1"?

Pues la única forma es multiplicar "1x1". En el momento en el que en una multiplicación haya un "0", el resultado es 0 (ya que cualquier número multiplicado por "0" da como resultado "0".

Así que el objetivo de la puerta lógica AND es HACER FUNCIONAR AL CIRCUITO SOLAMENTE CUANDO SE CUMPLAN TODAS TUS CONDICIONES (es decir, que tanto la entrada "A" como la entrada "B" tengan "corriente")

Voy a poneros otro ejemplo para que se entienda aun mejor el concepto.

Imaginad que tenéis una máquina que corta metales. En dicha máquina hay 2 sensores conectados a las entradas "A y B"

El primer sensor se DESACTIVA (un 0 lógico en la entrada "A") cuando metes las manos debajo de  la "cuchilla" que corta los metales. (Y cuando no detecta manos, se activa, marcando un "1" en la entrada "A")

El segundo sensor detecta si el trabajador coloca correctamente la pieza metálica que debe ser cortada. (Si está bien colocada, se activará y marcará un "1" en la entrada "B". Si está mal colocada será un "0" en la entrada B),

Pues esos 2 sensores están conectados a una puerta AND y sirve para que "La máquina solo funcionará cuando a la salida de la puerta lógica exista un 1 lógico" (voltaje positivo) y la única forma de que a su salida haya un "1" lógico es que en sus dos entradas "A" y "B" estén activadas con un "1". 

Y para que eso suceda, NO DEBE DETECTAR MANOS DENTRO de la máquina Y LA PIEZA METÁLICA HA DE ESTAR CORRECTAMENTE COLOCADA.

Si esas 2 condiciones se cumplen, las entradas "A" y "B" marcarán un "1" (voltaje positivo) y la puerta se abrirá ¡Y la máquina funcionará"

En el momento de que una de las 2 condiciones no se cumplan, la máquina detectará un "0" Y NO FUNCIONARÁ.

(Intedad comprender que cuando yo digo "1" significa "encendido" y cuando digo "0" es "apagado")

Entonces, os voy a poner una tablita que os resume las combinaciones posibles.

4.1.3 Tabla de la verdad de la puerta AND

Cómo podéis ver en la tabla, la única forma de que la salida se active (la máquina funcione) es haciendo que las 2 entradas valgan 1 (tengan "corriente") y para eso, se deben de cumplir sus dos condiciones. (Es decir, que ambas entradas tengan voltaje)

Basta con que una de las 2 entradas se desactive (no cumpla con la condición que sea) para que el circuito SE CIERRE y no deje pasar la corriente (0 lógico).

(Os pido de verdad que si algo de esto no se entiende que no os de vergüenza ponerlo en los comentarios, os responderé con mucho gusto)

4.2 Puerta NAND

4.2.1 Símbolo de una puerta NAND

4.2.2 Explicación de la puerta NAND

Si se fijan en el esquemita, es igual que la AND solamente que en la salida tiene un pequeño circulito que significa "negación".

Esta puerta HACE LO MISMO QUE LA AND la ÚNICA diferencia ES QUE FUNCIONA AL REVÉS. 

Imaginad que hay una persona que lo único que hace es decir mentiras (negar lo evidente). Si tú a esa persona le dices que algo es blanco, él te dirá que es negro. Y si le dices que está lloviendo, él te dirá que está despejado.

Pues aquí lo mismo, cuando en una puerta AND el resultado es 1, en la NAND te dirá que es 0. Y cuando en la puerta AND el resultado sea 0, él te dirá que es 1.

Una forma muy sencilla de hacerlo, es multiplicando.

AND --> 0x0 = 0 Pues la NAND dirá que es 1 

AND --> 0x1 = 0 Pues la NAND dirá que es 1 

AND --> 1x0 = 0 Pues la NAND dirá que es 1

AND --> 1x1 = 1 Pues la NAND dirá que es 0

Dicho de otro modo, el circuito funcionará SIEMPRE a no ser que ambas entradas (A y B) sean voltajes positivos (1 lógico)

Como pueden ver, es lo mismo pero al revés

4.2.3 Tabla de la verdad de la puerta NAND

4.3 Puerta OR

4.3.1 Símbolo de una puerta OR

4.2.2 Explicación de la puerta NAND

La primera puerta (AND) lo que hacía era multiplicar (si una de sus 2 entradas marcaba 0, la salida es 0).

Pues la puerta OR lo que hace es "SUMAR". Una suma normal y corriente... 

¿Cuál es la única forma de que un número valga "0" sumando solo números positivos?.

La respuesta es "0+0" si sumas cero más cero, el resultado es cero. En el momento en que al número "0" le sumes el número "1", el resultado es "1". 

(Hay que comprender que en electrónica digital solo existe el 0 y el 1...eso significa que 1+1 = 1)

Pues eso mismo es lo que hace la puerta OR...

Con que solamente una de sus dos entradas (A o B) sea igual a "1" (voltaje positivo) la salida se activará y el circuito funcionará.

Vamos a poner un ejemplo muy sencillo.

Imaginad que queréis salir el sábado por la noche de fiesta con vuestros amigos.

Así que van a papá y mamá y le piden permiso para salir.

La mamá dice que SÍ PUEDEN SALIR DE FIESTA ( un 1 lógico, tensión positiva). En cambio papá es un gruñón y dice que NO VAN A SALIR (un 0 lógico). 

Pues en este caso, como la que manda en la familia es mamá, ustedes salen de fiesta porque  en las puertas OR como ya expliqué, se hace una suma. 1+0 = 1. Así que ustedes, podrán salir a divertirse.

EN CAMBIO, SI TANTO MAMÁ COMO PAPÁ DICEN QUE NO (0+0 = 0) USTEDES NO SALEN (el circuito "no funciona")

4.3.3 Tabla de la verdad de la puerta OR

Cómo pueden ver, con que alimenten 1 sola de sus entradas con tensión positiva, SERÁ SUFICIENTE para que la salida valga 1 y el circuito se active (por ejemplo, enenciéndose una lamparita xD)

4.4 Puerta NOR

4.4.1 Símbolo de una puerta NOR

4.4.2 Explicación de la puerta NOR

El dibujito es el mismo que la OR, solo que esta tiene un circulito a su salida

Esto es exactamente lo mismo que la puerta NAND para la AND.

La puerta NOR hace LO CONTRARIO a la OR. 

Es decir, realiza una suma, y luego cambia el resultado. (Los "1" pasan a ser 0 y los "0" pasan a ser "1"),

Entonces, llegamos a la conclusión de que solamente cuando las entradas A y B valen 0, el resultado es 1 y el circuito se activará.

• 0+0 = 0 (la NOR dirá que es 1)
• 0+1 = 1 (la NOR dirá que es 0)
• 1+0 = 1 (la NOR dirá que es 0)
• 1+1 = 1 (la NOR dirá que es 0)

 4.4.3 Tabla de la verdad de la puerta NOR

4.5 Puerta XNOR

4.5.1 Símbolo de una puerta XNOR

4.5.2 Explicación de la puerta XNOR

Para que esta puerta active la salida (haga que el circuito funcione) AMBAS ENTRADAS (A y B) tienen que ponerse de acuerdo y valer lo mismo.

Por ejemplo, Os sacáis el carnet de conducir y le pedís a vuestros padres que os dejen el coche. Pues solamente si ambos se ponen de acuerdo y valen lo mismo (ambos te dicen "1" o ambos te dicen "0" te dejarán el coche.

En caso de que uno de los dos NO SE PONGA DE ACUERDO Y MARQUE ALGO DIFERENTE, el circuito no funcionará.

4.5.3 Tabla de la verdad de la puerta XNOR

Como pueden ver, si ambas entradas valen lo mismo (ya sea 1 o 0) la salida marcará 1 y se activará. Si una de las dos es diferente, NO se activará.

4.6 Puerta igualdad

4.6.1 Símbolo de una puerta igualdad

4.6.2 Explicación de la puerta igualdad

Esta puerta es genial. La salida es LO MISMO QUE LA ENTRADA xD

Así de simple...es una puerta que solo tiene 1 entrada.

• Si la entrada es 1, la salida es 1.
• Si la entrada es 0, la salida es 0.

4.6.3 Tabla de la verdad de la puerta igualdad

3.7 Puerta inversora (NOT)

4.7.1 Símbolo de una puerta inversora

4.7.2 Explicación de la puerta inversora

Esta puerta hace justo lo contrario de lo que le mandes a su única entrada.

Si le dices "0", saldrá un 1 (y por tanto funcionará el circuito)

Y si le mandas un "1", saldrá un 0 a su salida (y no funcionará)

4.7.3 Tabla de la verdad de la puerta inversora

5 Agradecimientos y peticiones

Hasta aquí la pequeña clase sobre puertas lógicas. 

Recordarles que un simple comentario (ya sea para decir que les guste, o por el contrario para decir que no les parece del todo bueno) motiva bastante a que desee seguir trabajando en esto. Un pequeño apoyo nunca viene mal

A cualquier duda, pueden escribirme lo que deseen, estamos para aprender y crecer, no hay vergüenza posible.

Agradecerles a todos los que han visitado esta entrada. Espero que les haya sido de utilidad.

Si les ha gustado mi trabajo, pueden recomendarle el blog o mi páguna de youtube a sus compañeros. También si lo desea, pueden suscribirse :)

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Muchas gracias a todos ¡Más vale esfuerzo que talento"

¿Cómo pasar de binario a decimal?

1) Introducción

Normalmente este es el primer tema que suelen estudiar los alumno en electrónica digital.

Como siempre, lo explicaré de la forma más sencilla y amena posible para garantizarles la comprensión y el aprobado.

2) Binario a decimal

A pesar de los increíbles tochos que puedan encontrar por Internet, este tema se resume en estas pocas palabras: "Ir  sumando los "1" según lo que valga su potencia"

Me explico. Una potencia se compone de un número invariable (base) y uno pequeñito situado arriba llamado exponente.

Una potencia es fácil de resolver...lo único que debes hacer es multiplicar la base tantas veces como el exponente diga.

Por ejemplo: Si la base es 2 y el exponente es 3, significa que tienes que multiplicar el número 2 (la base) tres veces (el exponente) 2x2x2 = 8.

(imagen extraída de icarito.cl)

Así pues, esto es muy fácil. Lo único que tenemos que saber de aquí es 1 cosilla: saber que cada vez que el exponente aumenta en 1 unidad, el resultado va a ser el doble.

Por ejemplo: si el exponente es 2, el resultado será 2x2 = 4.

Sin embargo si el exponente es 3, el resultado será 2x2x2 = 8. 

Como pueden ver, 8 es el doble de 4. Y si subiésemos a exponente 4 el resultado sería 16...cada unidad que aumenten, el resultado será el doble.

Aquí tienen una tablita de ejemplo

Entonces para pasar de binario a decimal es muy fácil. Simplemente tienen que sustituir cada "1" por una potencia y luego sumarlas. Os pondré unos ejemplitos muy sencillos.

3) Primer ejemplo

3.1) Transformar el número binario 0100 en decimal.

Para hacer este ejercicio simplemente miremos el número de derecha a izquierda y sustituimos.

Ahora simplemente sustituimos los "1" de nuestro número binario por el resultado de la potencia.

Aquí como pueden ver el único número "1" que existe corresponde con la potencia "2 elevado a 2" (el de color verde).

¿y cuánto es 2 elevado a 2? pues como ya expliqué "2x2 = 4" (además de que pueden verlo en la tablita).

Pues tan simple como eso...el número binario 0100 es el número 4 en decimal.

Vamos a poner otro ejemplo.

4) Segundo ejemplo

4.1) Transformar el número binario 1101 en decimal.

Vamos a hacer lo mismo de antes. Escribimos nuestro número binario y lo asociamos de derecha a izquierda a una potencia.

Primer paso: ver los "1" del número binario.

Segundo paso: Sustituir los "1" por su potencia: 2^3 + 2^3 + 2^0

Tercer paso: Resolver cada potencia: 2^3 = 8 / 2^2 = 4/ 2^0 = 1

Cuarto paso: sumar todos los resultados: 8+4+1 = 13

El número 1101 binario corresponde al número 13 decimal.

5) Agradecimientos y peticiones

Gracias a todos los que hayan invertido tiempo en leer la primera lección de la sección de digitales que empieza con este post.

Recordarles a todos que en este blog tendré varias secciones (radiocomunicaciones, electrónica digital, analógica, sonido...) pero todo poquito a poco. Pueden ver las secciones  que conforman el blog en la parte superior derecha.

Agradecería que si alguien considera que mi trabajo fue bueno, se suscribiera, recomendara o comentase en el blog. Lo cierto es que anima bastante aunque no lo crean.

Gracias a todos y recuerden ¡más vale esfuerzo que talento!.

Saludos :D

Espectro electromagnético y bandas de frecuencia

1) Introducción.

En esta entrada les explicaré de una forma muy sencilla qué es el espectro electromagnético, las bandas de frecuencia y algunos datos interesantes. ¡Apto para todos los públicos!

2) Importante.

En este tema se tratan conceptos como "longitudes de onda y frecuencias".

Para el que no sepa nada acerca de estos conceptos les recomiendo que visiten mi entrada anterior titulada "análisis de una onda" (ya que no puedo explicar el mismo concepto en cada entrada, aun así lo simplifico lo máximo posible)

Click aquí para aprender sobre análisis de una onda

3) ¿Qué es el espectro electromagnético?

En palabras simples, no es más que la representación (en una tablita por ejemplo) de todas las frecuencias que existen.

Esto es fácil de comprender. Veamos un ejemplo.

¿Cuántos tipos de seres vivos existen?-Pues los animales, los vegetales, hongos...

¿Y al conjunto de todos esos, como se denomina? - Pues "seres vivos".

Pues aquí exactamente lo mismo. ¿Cuántas frecuencias hay?. -Pues se podrían clasificar en distintos bloques, que son los siguientes:

"Radio, microondas, infrarrojo, luz visible, ultravioleta, rayos X, rayos ganma".

(Les dejo una tablita sacada de la Web unicrom.com)

Pues al igual que el conjunto de los 5 reinos de los seres vivos, se denomina "seres vivos" al conjunto de TODAS las frecuencias se denomina "Espectro electromagnético".

3.1 Ideas a tener en cuenta

3.1.1 peligros de las altas frecuencias

Mientras más pequeña sea la longitud de onda, mayor será su frecuencia. (Los rayos ganma por ejemplo).

Esto es interesante por lo siguiente: ¿Ustedes se creen que sus cuerpos son totalmente "sólidos"?.

Aunque a simple vista no se vea, tenemos "huecos" a nivel atómico. Esto significa que si la longitud de onda es lo suficientemente pequeña, nos puede "atravesar" el cuerpo como un colador...¡y peor aun! como incida sobre un átomo de hueso, esa energía queda "atrapada" en el mismo (en forma de calor) lo que puede hacer que nos "queme" por dentro.

Es por cosillas de este tipo que los Rayos Ganma son tan peligrosos, porque su longitud de onda es  inferior a 10pm  (picómetros) eso equivale más o menos a 10 elevado a -11 metros....eso unido a que como ya dije, a menor longitud de onda, mayor frecuencia, os están machacando con más de 30 exahercios (aproximadamente 3 elevado a 19 hercios por segundo...una auténtica bestialidad.

Si quieren algún que otro ejemplito de ondas que pueden ocasionarles problemas interesantes, pueden ver esta imagen (la he extraído de http://tulupusesmilupus.com)

3.1.2 Lo que nosotros vemos

 Dejando a un lado este tema, es evidente (pero importante) mencionar que las frecuencias que nosotros podemos percibir con "los ojos" es la que se encuentra en la parte de "Luz visible" (la que nos permite ver los colores del arco-iris)

4) Bandas de frecuencia

Como ya expliqué, el espectro electromagnético no es más que "la representación del conjunto de todas las frecuencias que existen". Pues muy bien. Si se fijan, esas frecuencias están dividida en una serie de "bloques" (radio, microondas...).

Pues esos rangos de frecuencias (trocitos del espectro) es lo que se denomina bandas de frecuencia.

Un ejemplo por si no queda claro puede ser el siguiente.

Imagínense que van con su vehículo por una autopista. Dicha autopista es el conjunto de diversos carriles por los que circulan los vehículos. Pues la autopista es el espectro electromagnético y las bandas de frecuencias serán algo así como "los carriles" que dividen y forman dicha autopista.

4.1 ¿Quien regula las bandas de frecuencia?

Hay que tener en cuenta de que el medio por el que se transmite las ondas es compartido por todo el mundo (el aire).

Para explicar esto, piensen por ejemplo en la ducha de sus cuartos de aseo.

Suponiendo de que en toda la vivienda solo se disponga de una (medio compartido por todos los residentes de la vivienda). Es evidente que su uso debe de llevar cierto orden ya que todos los miembros de la familia no pueden ducharse (quedaría algo raro xD) al mismo tiempo y con la misma ducha.

Pues aquí igual. Existe un medio común para las radiocomunicaciones (el aire) y por tanto debe de haber algún organismo que le diga a cada persona "Tú vas a utilizar el trocito de frecuencia situado entre estos puntos que yo te asigno".

De este modo, no entras en conflicto.

Volviendo al ejemplo de la autopista, si un carril está ocupado, tú no puedes llegar e invadir al pobre conductor colisionando con él... a cada uno le asigna su "trocito de carril" para que "conduzca" feliz.

El organismo que regula esto es la  Unión Internacional de Telecomunicaciones 

4.2 La banda libre (ciudadana)

A pesar de lo dicho anteriormente, hay un trocito de frecuencia que puede utilizarse sin pedir permiso a la Unión Internacional de Telecomunicaciones. Esa banda es la de los 27Mhz (megahercios) 

5) Mi canal de Youtube

Si alguno siente curiosidad por ver alguno de mis trabajos (tales como construir un árbol de Navidad con LEDs, construir circuitos digitales con un solo tipo de puertas, simplificaciones por Karnaught y alguna que otra cosilla de electrónica) pueden hacer click aquí para ver mi canal

diariamente contesto comentarios :)

6) Peticiones y agradecimientos

Gracias a todos los que se molestan en leer mis entradas. Bien soy consiente de que nada más publicar algo, poco más de 10 personas le echan un vistazo casi al instante. Desconozco quienes son, pero gracias :)

Intento esforzarme todo lo posible para que los conceptos se comprendan, pero no olviden que yo también soy alumno, y puedo equivocarme.

Si creen que mi trabajo sirve de algo y/o es bueno, pueden compartirlo con sus conocidos mediante los botones "compartir". También pueden suscribirse a mi blog y a darle a "me gusta". 

Para cualquier comentario, estaré encantado de recibirlos con vuestras opiniones, correcciones y experiencias. Aun soy nuevo por lo que no tuve ninguno, pero quizás en algún futuro alguien se manifieste xD.

Y nada, que os incito como siempre a que toda información de los blogs o páginas que utilicéis, nombren al autor y/o página de extracción. 

Mucha suerte a todos :D

Ondas electromagnéticas y polarizaciones

1) Introducción

Las entradas que voy publicando tienen cierto "orden" y es casi imprescindible llevarlos al día para poder comprender mis explicaciones en su totalidad.

El motivo es porque como comprenderán, me saldría las entradas demasiado extensas si me dedico a explicar en cada uno todos los conceptos de las anteriores.

Para comprender este tema os recomiendo encarecidamente que lean como mínimo esta entrada que habla sobre las ondas mecánicas, transversales y longitudinales: Click aquí para conocer un poco sobre las ondas mecánicas, transversales y longitudinales

(A pesar de todo, intentaré simplificarlo lo máximo posible)

2) Ondas electromagnéticas.

Bueno, ¿Alguna vez habéis hecho un electro-imán?

Para el que no sepa lo que es, se trata simplemente de crear un imán (como los que seguramente tienes en tu frigorífico para sujetar papelajos) a partir de un metal y un generador de energía (una pila por ejemplo).

Las instrucciones son bien simples:

1) se coge un tornillo

2) un trozo de alambre o hilo de cobre de cualquier cable

3) enrollas el alambre sobre la espiral del tornillo

4) cada extremo del alambre lo colocas a un polo de la pila (da igual a cual lo conectes).

5) Listo, ya tienen un imán para ser el niño más popular de la clase *-* acércale un trocito de metal para ver como lo atrae.

quedaría algo así:

(La imagen la recorté de un vídeo de Wikihow. Es importante dar créditos)

Bueno...¿Y todo esto para qué me sirve? - Pues para demostrar que a partir de un campo eléctrico, se crea un campo magnético. Así de simple.

Las ondas electromagnéticas siguen ese mismo principio.

Una onda electromagnética no es más que un campo eléctrico solapado a un campo magnético. El eléctrico genera el magnético (como en el ejemplo del electroimán) y el magnético genera un nuevo campo eléctrico.

Si se fijan, es como un bucle D:! uno se genera a partir del otro, como si se "realimentasen".

Bueno, hasta aquí la idea. No me voy a meter en "el motivo por el cual sucede todo esto" por varios motivos.

El primero es porque lo que pretendo es daros una idea del tema en cada entrada y si empiezo a meterme en formulitas y demás, no acabamos nunca por la extensión de cada concepto(además de que acaba más de uno perdido)

El segundo motivo es simplemente porque para el nivel de estos exámenes, con tener más o menos estas ideas claras son suficientes para ganarse el aprobado (o si seesfuerzan un poco más, un notable alto como en mi caso).

Voy a dejarles una ilustración para que no consuman demasiada imaginación:

Esto podría ser una representación gráfica del concepto. Un campo magnético solapado al magnético que genera. Cada uno, forma al otro. Como toda onda, tiene una lambda (longitud de onda) que como se explicó en la entrada anterior, no es más que "lo que mide la onda en metros".

3) Características de una onda electromagnética

Estas ondas a partir de ahora las voy a denominar O.E (para abreviar).

*La principal característica de las O.E es que NO necesitan de ningún medio elástico (agua, aire...) para su propagación (ya expliqué que ella solita se va "realimentando"). 

¿Qué ventaja tiene eso?. -Pues para empezar que puedas leer esta entrada.

Solamente imaginen un claro ejemplo de O.E imprescindible para sus vidas...la calorífica del Sol (y ya de paso la luz).

Uno de los motivos por el cual la luz viaja a 300.000km/s es porque en el vacío no hay "obstáculos" (llamémoslo moléculas) que obstaculice nuestra trayectoria. ¿O acaso ustedes son capaces de ir a la misma velocidad corriendo en el agua o en tierra? (evidentemente en el agua van más despacios). El motivo es diferente, pero la idea se entiende.

Entonces ya tenemos una gran característica "el poder propagarse en el vacío" (las ondas mecánicas no pueden, ya que necesita transmitir su vibración a las moléculas del medio, y en el espacio no es que abunden). Lo que provoca que puedan recorrer larguísimas distancias sin apenas pérdidas. (Evidentemente cuando entran a la atmósfera las pérdidas son claras).

*Otro punto es que las ondas de radio se consideran O.E y sus características son similares. (Pueden alcanzar los 300.000km/s (teóricamente). Por eso podemos oír señales de radio a miles de kilómetros.

*La frecuencia pueden tranquilamente alcanzar millones de hercios. (Recordar para el que no se ha leído la entrada anterior que la frecuencia es el nº de ciclos por segundo y el hercio es la medida del ciclo) Ejemplo: frecuencia de 50 hz = 50 ciclos por segundo.

Hasta aquí un poquito lo que es la idea. Como siempre digo, esto puede profundizarse hasta el infinito y más allá, pero solamente con esto ya tienen sus puntillos asegurados si están en un nivel más o menos medio.

4)Polarizaciones

¿Qué es lo que sucede cuando a una persona española pésima en los idiomas le hablas en francés?- Pues seguramente le sonará a chino.

¿Y si le hablas en inglés?- Pues más de lo mismo.

Basado en esto, es importante entender que las polarizaciones tienen como utilidad "El que la antena receptora entienda el idioma (Ondas electromagnéticas) que le envía la antena emisora. Es decir, si miran en los tejados de sus casas o azoteas de sus edificios, verán una antena preciosa (si no la veis, tenéis posiblemente un problema ¬_¬). 

Pues dicha antenita, no es más que un dispositivo  cuya función es recibir la información de la emisora.

Imaginaos que un amigo (antena emisora) os habla (su voz imaginense que son ondas electromagnéticas aunque en verdad es mecánica) y vuestros oídos (receptores) es esa antena fabulosa que tenéis en vuestros respectivos tejados.

Pues bien. Para que la información  en forma de O.E entre emisor y receptor sea adecuado, es necesario  que compartan ambas antenas la misma polarización (idioma).

Ahora bien, existen 3 tipos de polarizaciones (y a su vez cada una se divide en 2 tipos) por lo que nos encontramos con 3 tipos y 2 "subclases".

Veamos unos esquemitas.

(la imagen he copiado de aeromodelismovirtual.com, den créditos a todo lo que cojan para sus blogs)

Pues muy bien, vamos a detallar un poco de que va cada una.

4.1 Lineal 

Es cuando los campos de la onda electromagéntica (eléctrico y magnético) mantiene su posición durante todo el trayecto. Es por eso que se llama lineal. Quédense con el concepto de que cuando algo va en "línea recta" no varía su "rumbo" durante el trayecto.

La dirección puede ser vertical y horizontal.

4.2 Circular

Es cuando el dibujito que forma los campos toma forma de "círculo" tal y como se muestra en la imagen. Es decir, que va "dando vueltas entre sí" al mismo tiempo que avanza.

Si la dirección es en sentido de las agujas del reloj (hacia la derecha) se llama levórica y si "los circulitos" van hacia la izquierda se llama destrógica. (Sinceramente, ni yo mismo me se esas "palabrotas.

 Con que se queden con "horario y antihorario" es más que suficiente).

4.3 Elípitca

más de lo mismo. Es cuando avanza con una forma de "huevo" xD (lo que viene a ser una elipse de toda la vida, una circunferencia ovalada).

También puede girar en sentido horario o antihorario.

5) Mi canal de Youtube

Para el que desee ver algunos de mis vídeos son libres de visitar mi humilde canal :)

Entre los vídeos destacadas se encuentra por ejemplo.

Como construir un árbol de Navidad con LED (aprovechando que ya mismo es Navidad) 

Como construir un circuito digital solo con puertas NAND

Como se realizan los mapas de Karnaught para simplificación de circuitos...

Para ver cualquiera de esos vídeos o alguno más que os interese Solo deben hacer click aquí para ver mi canal

6) Peticiones y agradecimientos

Hasta aquí, una pregunta más sobre un examen oficial de radiocomunicaciones. 

Agradecer a todos los que hayan decidido echarle un vistazo :) Atenderé a cualquier comentario con sus experiencias sobre el tema. (Si les ha gustado, si no les ha gustado, si ven que algo puede mejorare...lo que gusten).

Si creen que me lo merezco pueden darle a un "me gusta", compartirlo con sus compañeros o conocidos o enviarme algún pequeño comentario de agradecimiento o lo que ustedes crean oportuno.

Como siempre, fomento el que se de créditos al autor de cada fragmento que utilicen en sus blogs. Saludos ¡y suerte! :D