Electrónica Fácil 1

Vista previa del material en texto

Director técnico y redacción de textos 
Aurelio Mejía M. 
Director comercial 
Gabriel Jaime Mejía M. 
Portada 
Israel Henao con un técnico en Metalandes - Elico 
Registro de Propiedad Intelectual y Prensa, 
Resolución 205 del Ministerio de Gobierno de Colombia 
Número Internacional Normalizado de Publicaciones Seriadas (ISSN) 0120-6842 
Tarifa postal reducida, permiso 1188 de la Administración Postal de Colombia 
Versión PDF (enero 2006) de la edición 16 original de Marzo de 1988 
ELECTRÓNICA FÁCIL fue una publicación trimestral editada e impresa en Medellín, 
Colombia. Actualmente sólo es posible conseguir por Internet los 40 números que 
fueron editados, ya que la versión impresa se agotó. 
Aurelio Mejía 
amejiamesa@epm.net.co 
Medellín, Colombia 
Se permite la distribución gratuita de esta publicación por Internet 
1 
electrónica 
fácil 
mailto:amejiamesa@epm.net.co
CONTENIDO 
NOCIONES BÁSICAS 
Origen de la electricidad/Aurelio Mejía 7 
Los electrones, portadores de carga negativa 14 
Electricidad dinámica, electricidad estática 16 
Nociones elementales de electricidad/Union Carbide-Texas 19 
Energía, trabajo y potencia/Aurelio Mejía 23 
Cómo hacer que la electricidad lleve potencia/Texas 26 
Qué es frecuencia eléctrica/Aurelio Mejía 30 
Cómo se controla la potencia/Texas Instruments 32 
Podemos almacenar la energía eléctrica / Aurelio Mejía 34 
Qué es un circuito eléctrico . 39 
Resistencia, reactancia, impedancia: un trabalenguas 47 
Cómo influye la frecuencia en la reactancia capacitiva 48 
La inducción electromagnética 50 
La saturación del núcleo y la reactancia inductiva 55 
Cómo influye la frecuencia en la reactancia inductiva 56 
Qué es un transformador 57 
Cómo interpretar los diagramas 58 
El diodo, un rectificador de corriente alterna 79 
Rectificación de onda completa 85 
El diodo zener 88 
El LED, un diodo emisor de luz 90 
El transistor, un amplificador de estado sólido 92 
Código de colores para los resistores y condensadores 102 
Cómo interpretar los diagramas en circuitos prácticos 106 
DE INTERÉS GENERAL 
Mendeléiev y su principal descubrimiento /Sputnik 10 
EXPERIMENTOS Y CIRCUITOS PRÁCTICOS 
Arme un indicador de corriente con una brújula 71 
Pila eléctrica con un limón 72 
Improvise un electroimán 74 
Electrizador para bromas con los amigos 75 
Experimento para comprobar la inductancia 77 
Arme un generador de corriente alterna 78 
Construya un timbre "chicharra" 79 
Interruptor para dos intensidades de luz 81 
Luz intermitente con un neón 82 
Haga un adaptador de corriente alterna 84 
Adaptador con rectificación de onda completa 87 
Cómo verificar el voltaje de un diodo zener 90 
Cómo comprobar un diodo emisor de luz (LED) 91 
Cómo comprobar un transistor con el ohmetro 100 
Electrizador transistorizado para bromas 103 
Fuente de corriente continua y voltaje variable 105 
Arme un radio equivalente al de "Galena" 106 
Arme un intercomunicador con un transistor 197 
Fuente de alimentación de 0-12 voltios CD (DC) 108 
Mini-Radio con 3 transistores 109 
Avisador temporizado para hospitales 110 
Libros de Aurelio Mejía 111 
Introducción 
Esta es una revista escrita para los 
que no sabemos electrónica. Por consi-
guiente, evitaremos las explicaciones 
académicas y el uso de las fórmulas 
matemáticas, las cuales no comprende-
mos la mayoría de nosotros, los que 
gustamos de las cosas que podemos 
practicar, tocar, ver, etc. Si bien es 
cierto que los procesos matemáticos 
son indispensables para el diseño elec-
trónico, procuraremos suministrar cir-
cuitos prácticos ensayados, y basare-
mos nuestras explicaciones en hechos 
comunes de la vida diaria. 
Como podrás apreciar en cada uno 
de los fascículos de Electrónica Fácil, 
procuramos que su lectura sea amena 
y de interés para los principiantes, los 
aficionados, los técnicos y los profe-
sionales. Es por eso que la revista tiene 
temas teóricos, informativos y socia-
les, además de infinidad de circuitos 
para la experimentación. 
No es indispensable 
entender cada tema en 
la primera lectura, 
pues en los artículos 
posteriores iremos 
repasando los principios 
básicos con otras 
palabras y ejemplos distintos. 
5 Electrónica Fácil 1 
Todos hemos sido 
principiantes 
Una de las cosas más frustrantes es 
leer algo que no entendemos, o que 
nos cuesta dificultad comprender, 
pues nos parece que hemos llegado ya 
al final del camino, y pensamos que, si 
no entendemos esto, mucho menos 
entenderemos lo que sigue. Puesto 
que nosotros también hemos pasado 
por tal situación, aconsejamos hacer 
inicialmente una lectura rápida del 
conjunto del tema, tomando en cuen-
ta solamente los títulos y la ¡dea bá-
sica de los párrafos. Después, si nos 
interesa o lo necesitamos para com-
prender algo más complejo, releemos 
el artículo y tratamos de aprender ca-
da uno de los términos allí expresados. 
En Electrónica Fácil procuramos 
que ninguna de las lecciones sea im-
prescindible para el entendimiento 
de los fascículos siguientes. Es por 
ello que con alguna frecuencia, al 
tratar temas un poco complejos, 
repasamos los conceptos básicos que 
pueden ser de utilidad para el prin-
cipiante. 
Para aquellos que desean conseguir 
un texto que explique de manera clara 
y con ejemplos sencillos toda la teoría 
básica sobre electricidad y electrónica, 
recomendamos el libro "Introducción 
a la Electricidad y a la Electrónica", 
traducido al español por José Meza 
Nieto del original en inglés escrito por 
Orla E. Loper v Arthur F. Ahr de New 
York. 
La versión que conocemos fué 
editada por Editorial Diana, cuya 
dirección es: Roberto Gayol 1219, 
Esq. Tlacoquemécatl, México 12, D.F. 
Electricidad Básica y Electrónica, 
Serie Uno Siete, son también dos bue-
nas colecciones para la biblioteca de 
todo colegio técnico. 
Electricidad Básica consta de 5 vo-
lúmenes y fue escrita originalmente en 
1954 para el ejército de los Estados 
Unidos, por la firma Van Valkenburgh, 
Nooger and Neville, de New York. Ac-
tualmente se consiguen ediciones re-
cientes en Español, de las cuales cono-
cemos la de la Compañía Editorial 
Continental, Calz. de Tlalpan Número 
4620, México 22, D.F. 
Electrónica Uno Siete es una exce-
lente serie en siete tomos de aproxi-
madamente 140 páginas cada uno, 
donde se explican de manera muy cla-
ra todas las señales electrónicas, los 
tipos de modulación, semiconducto-
res, amplificadores, osciladores, ante-
nas, líneas de transmisión, etc. La ver-
sión original fué editada por Hayden 
Book Company, y una de las versio-
nes en español fue hecha en 1976 por 
Editorial Limusa, Arcos de Belén Nú-
mero 75, México 1, D.F. 
6 
Origen 
de la electricidad 
Aurelio Mejía M. 
No podemos afirmar a ciencia cierta 
a partir de qué momento el hombre 
descubrió el fenómeno al que poste-
riormente habríamos de llamar electri-
cidad, pero existen evidencias de que 
600 años antes de Cristo fue observa-
do dicho fenómeno por un filósofo 
griego, Thales de Mileto, quien descu-
brió un misterioso poder de atracción 
y de repulsión cuando frotaba un trozo 
de ámbar amarillo con una piel o una 
tela. Esta sustancia resinosa, denomi-
nada ELEKTRON en griego, dio ori-
gen al nombre de la partícula atómica 
ELECTRON, de la cual se deriva el 
término ELECTRICIDAD. 
Figura 1 
Posteriormente se descubrió que 
muchos materiales diferentes al elek-
tron también adquirían el poder de 
atraer diversas partículas livianas, tales 
como trocitos de papel, de corcho, 
etc., al ser sometidas a frotamiento 
con pieles, sedas, vidrio, etc. 
Por simple relación con el fenóme-
no del elektron, se adoptó el término 
"electrizado" para indicar que un cuer-
po cualquiera había adquirido la mis-
ma y extraña propiedad de aquel. Hoy 
tú puedes electrizar el peine y atraer 
hacia éste pequeños trozos de papel li-
viano; para ello, basta con peinarte el 
cabello en un ambiente seco. También, 
puedes observar el fenómeno en los 
discos de música, cuando los sacas de 
su cubierta, o cuando los retirasdel 
tocadiscos: Atraen los vellos de tu piel, 
y el polvo del ambiente. 
LA ELECTRICIDAD ESTA EN 
TODAS PARTES 
El efecto descubierto por Thales de 
Mileto en el ámbar se manifiesta tam-
bién de diversas maneras en la natura-
leza, según los materiales tengan exce-
so, faltante, o circulación de electro-
nes entre dos puntos cualquiera. A to-
dos los efectos producidos por el esta-
do de los electrones se les denomina 
genéricamente electricidad. 
Cuando hablamos de vapor, lluvia, 
hielo, río, mar, etc., indiscutiblemente 
Electrónica Fácil 1 7 
nos estamos refiriendo al agua en una 
cualquiera de sus manifestaciones o es-
tados. Pues bien, cuando escuchemos 
las palabras electrostática, electrodiná-
mica, corrientes alternas, piezoelectri-
cidad, etc., se están refiriendo a deter-
minados comportamientos de los elec-
trones en el espacio, en un material, 
en un medio, etc. 
Son electricidad los rayos de las tor-
mentas, y las chispas que suenan cuan-
do nos quitamos en la noche ciertos 
vestidos de material sintético; generan 
electricidad los peces llamados angui-
las, y los cerebros nuestros para orde-
nar al cuerpo sus movimientos; se pro-
duce electricidad cuando se sumergen 
dos metales diferentes en una solución 
ácida o alcalina, fenómeno que tam-
bién produce la corrosión de los empa-
tes de conductores eléctricos diferen-
tes cuando se les deja expuestos a la ac-
ción de la lluvia y los ácidos produci-
dos por los vapores que escapan de los 
motores de los vehículos; se produce 
electricidad en ciertas sustancias cuan-
do reciben luz, por lo cual se dice 
que tienen efecto fotovoltáico; tam-
bién, se genera electricidad cuando 
un conductor es sometido a la acción 
de las líneas de fuerza de un campo 
magnético de intensidad variable, o 
cuando se hace presión sobre las caras 
de ciertos cristales, efecto más conoci-
do como piezoelectricidad. 
ESTRUCTURA BÁSICA DE LA 
MATERIA 
Así como los diversos colores y ma-
tices se pueden obtener con la mezcla 
apropiada de unos pocos colores deno-
minados primarios (usualmente amari-
llo-azul-rojo para pinturas, y verde-
azul-rojo para luces), así también, mez-
clando apropiadamente unos 105 ele-
mentos básicos conocidos, en la natu-
raleza se forman todos los materiales o 
compuestos que vemos, olemos y pal-
pamos, tales como el aire, la sal de co-
cina, la madera, el agua, la arena, los 
huesos, la carne, los jabones, los áci-
dos, los plásticos, etc. 
En otras palabras, si dividimos por 
la mitad un trozo de cualquier mate-
rial o compuesto, y sucesivamente di-
vidimos a su vez una de las mitades re-
sultantes, llegará el momento en el cual 
obtengamos una molécula, o sea la mí-
nima parte en que se puede dividir un 
compuesto químico y poder seguir 
conservando todavía sus propiedades 
físicas y químicas originales, tales co-
mo el color, sabor, olor, etc. 
Si nos aguijonea la curiosidad, y re-
solvemos dividir la molécula, obten-
dremos dos o más elementos con pro-
piedades usualmente muy distintas. 
Aunque en la naturaleza existen milla-
res de moléculas, solamente se cono-
cen unos 105 elementos, naturales y 
artificiales. Cuando un material tiene 
todas sus moléculas formadas de un 
mismo elemento, se dice que es puro. 
Tal es el caso del cobre, el oro, el alu-
minio, el manganeso, el helio, el oxí-
geno, el sodio, el nitrógeno, etc. y los 
demás elementos químicos que apare-
cen en la tabla periódica ideada por el 
ruso Dmitri Mendeléiev (1834-1907). 
Todos los átomos de un mismo ele-
mento son teóricamente iguales, aun-
que pueden tener pequeñas diferencias 
en cuanto a la cantidad de electrones 
se refiere. 
Un ejemplo típico para ¡lustrar la 
diferencia entre molécula y elemento, 
es la sal común de cocina. Como tal, 
es parte indispensable para la prepara-
ción de muchos alimentos, y está cons-
tituida por moléculas de color blanco. 
8 
Figura 2 
(Tabla tomada del Diccionario 
LAROUSSE) 
unidas formando cristales. Sin embar-
go, cada molécula de la sal está inte-
grada por un átomo del elemento So-
dio y por un átomo del elemento Clo-
ro. El Sodio (Na) es un metal de color 
gris, altamente mortal, pues reacciona 
violentamente al contacto con el agua. 
El Cloro, por su parte, es un gas de 
color verdoso, utilizado en los acue-
ductos para matar los microbios del 
agua. 
Puesto que en la antigüedad se con-
sideraba que ya no podía haber más 
división a partir de allí, se le dio el 
nombre de átomo a cada uno de los 
elementos que conforman la molécu-
la, pues esta palabra significaba "indi-
visible" en su idioma. Con los instru-
mentos de la ciencia actual se ha com-
probado que el átomo es divisible, y 
que está formado por varias partícu-
las muy diferentes entre sí, tales como 
electrones (esferas muy pequeñas y li-
vianas girando como trompos -Spin- y 
dando vueltas alrededor de un núcleo 
grande y pesado, tal como lo hacen 
los planetas alrededor del sol), proto-
nes (esferas grandes ubicadas en el nú-
cleo del átomo; pesadas y de propieda-
des eléctricas contrarias a las de los 
electrones), neutrones (también en el 
núcleo, pero sin carga eléctrica cono-
cida), neutrinos (partículas muy livia-
nas y sin carga), mesones (partículas 
radioactivas con una masa 200 ó 300 
veces mayor que la del electrón, pero 
con una carga igual a la del mismo, y 
otras más que no nos interesa conocer 
por ahora. 
Las partículas del núcleo están liga-
das entre sí por una gran cantidad de 
energía, parte de la cual se libera cuan-
do se produce alguna división (fisión) 
o agregado de partículas (fusión), y 
por su procedencia recibe el nombre 
de energía atómica. 
Electrónica Fácil 1 9 
Electrones 
Átomo 
Figura 3 
La tabla periódica de Mendeléiev 
tiene organizados los elementos quí-
micos en forma ascendente según su 
masa atómica, correspondiendo su nú-
mero de orden a la cantidad de proto-
nes en el núcleo de cada átomo. Por 
consiguiente, los átomos de dos ele-
mentos diferentes se distinguen por la 
cantidad de protones en su núcleo. 
El primer elemento es el hidrógeno, 
con un protón como núcleo, y un elec-
trón girando a su alrededor. El elemen-
to 29 es el cobre, y tiene 29 protones 
y 29 electrones. Dado que la masa del 
electrón es despreciable, el elemento 
sigue conservando sus propiedades fí-
sicas aunque en un instante dado no 
corresponda el número de electrones 
con la cantidad de protones del núcleo. 
Cuando tal cosa ocurre, se dice que el 
átomo está eléctricamente cargado, en 
sentido positivo cuando hay faltante, 
y en sentido negativo cuando hay ex-
ceso de electrones. 
Mendeléiev 
y su principal 
descubrimiento 
En 1984, se cumplieron 150 
años del nacimiento de 
Dmitr i Mendeléiev (1834-1907), 
uno de los grandes pensadores 
en la historia de la humanidad. 
Llevan su nombre una 
cordillera del océano Glacial 
Ár t ico, un volcán activo, un 
cráter lunar, un mineral, un 
elemento químico que lleva el 
número 101 en su tabla 
periódica de los elementos. . . 
10 
Valentín RICH 
De la Revista JIMIA I ZHIZN 
Artículo reproducido de 
SPUTNIK (Selecciones de la prensa 
soviética). Diciembre 1984 
Los años 70 del siglo XIX tocaban a 
su fin. Para ese entonces, la humani-
dad ya contaba con tres obras grandio-
sas -cual puentes sobre un profundo 
abismo- acerca del pensamiento, la so-
ciedad y la naturaleza: La ciencia de la 
lógica, de Jorge Hegel (1770-1831), El 
capital, de Carlos Marx (1818-1883) y 
el El origen de las especies por medio 
de la selección natural de Carlos Darwin 
(1809-1882). Faltaba descubrir los 
misterios de la substancia. 
A los 33 años. Dmitri Mendeléiev 
fue designado profesor de química ge-
neral en la Universidad de San Peters-
burgo*. Muchos decían que este joven 
de melena larga y vaporosa alrededor 
de su amplia y blanca frente, expresi-
vo y vivo, de penetrantes ojos azules 
se parecía a Garibaldi. Durante las 
conversaciones siempre gesticulaba. 
Los amplios, rápidos y nerviosos mo-
vimientos denunciaban su estado de 
* Actualmente Leningrado 
ánimo... Suvoz era baja pero sonora 
y clara; su tono cambiaba mucho... 
"Maldice a diestra y siniestra y te 
sentirás bien", decía Mendeléiev, por 
supuesto que en broma. Jamás regaña-
ba a nadie a sus espaldas, y siempre se 
interponía ante quienes osaban hablar 
mal de quien no estaba presente. "Cuan-
do no se es capaz de decir las cosas de 
frente mejor callarse la boca", 
"¡Cuesta tanto ser hon rado ! " 
Todos los autores de memorias es-
criben que con suma facilidad comen-
zaba a hablar a gritos, aunque en esen-
cia era una buena persona, solo que te-
nía un sistema nervioso extremada-
mente sensible. 
No se exceptúa que los caracteres 
congénitos de su personalidad se de-
ban en parte a que era el último vásta-
go de una familia de 17 hijos. Hoy día 
se cree que la posibilidad de mutacio-
nes en la descendencia aumenta en re-
lación con la edad de los padres. 
Durante toda su vida siempre hizo 
las cosas -tanto simples como impor-
tantes- a su manera. Claro está que ir 
por un camino conocido resulta más 
fácil, pero la química era algo nuevo, 
joven y en la juventud todo envejece 
rápido. Por ejemplo, como no pudo 
encontrar nada de valor científico en 
los libros sobre química orgánica edi-
tados en Rusia y Europa escribió - en 
dos meses de apasionado trabajo dia-
rio (12 página en 24 horas)-, un curso 
universitario de 30 pliegos basado en 
principios totalmente nuevos. No de-
seaba condicionar el orden del día a 
semejante bagatela como la rotación 
de la Tierra alrededor de su eje; por 
eso, trabajaba treinta o cuarenta horas 
seguidas. Y podía dormir otras tantas. 
11 Electrónica Fácil 1 
Desde sus años estudiantiles, Men-
deléiev buscaba la relación entre los 
elementos. Hacía ya 15 años que acu-
mulaba materiales, hechos, conocimien-
tos. Pensaba en cómo colocar en un 
sistema único las islas y los archipiéla-
gos químicos. Últimamente, por mu-
chas y diferentes cosas que tuviera que 
hacer, nunca dejaba de pensar en ello. 
Es extraordinario combinar sus idea-
les con el natural desarrollo de la vida 
práctica. Muchos lo que hacen es sim-
plificar su vida al máximo para con-
centrarse totalmente en lo ideal y es-
piritual. Dmitri Ivánovich tenía tiem-
po para todo: tanto para su trabajo en 
la mejor cátedra de química de Rusia, 
como para su numerosa familia y su 
hacienda con campos experimentales, 
unos de los primeros en Rusia. (¿Aca-
so no se podría con la ayuda de la quí-
mica hacer retroceder el agotamiento 
de la tierra?). 
De la ciencia uno se puede ocupar 
en cualquier lugar. La ciencia es una 
amante que lo abraza en todos lados 
con tal de que no la apartemos... Men-
deléiev. 
Según Mendeléiev, 1860 -año en que 
tuvo lugar el congreso de químicos en 
Karlsruhe-, fue decisivo en el desarro-
llo de sus reflexiones sobre la ley pe-
riódica. 
"La idea sobre la periodicidad de 
las propiedades de los elementos au-
mentando el peso atómico ya enton-
ces, en esencia se me presentaba inte-
riormente", escribía. Pero con la con-
vicción intuitiva no se convence a los 
otros, por mucho que con ella haya 
comenzado la historia de numerosos 
descubrimientos. 
Mendeléiev creía en la intuición y la 
utilizaba conscientemente en diferen-
tes aspectos de su vida. "Cuando de-
bía resolver un problema difícil e im-
portante -recuerda su esposa Anna- a 
paso muy rápido y ligero venía a don-
de yo estaba, me planteaba el proble-
ma y pedía una respuesta inmediata. 
'No pienses, no pienses', repetía una y 
otra vez. Mi respuesta era decisiva..." 
Para aquel entonces, de los 92 ele-
mentos que se encuentran en la natu-
raleza, se conocían tan solo 62. Ade-
más, al didimio lo consideraban una 
substancia simple, cuando en realidad 
es una mezcla de dos elementos deno-
minados más tarde neodimio y praseo-
dimio. Los pesos atómicos de por lo 
menos 10 elementos habían sido deter-
minados aún con graves errores debido 
a que los químicos conocían poco es-
tas substancias. Así, pues, la persona 
que tenía pensado disponer correcta-
mente los elementos químicos en co-
rrespondencia con sus pesos atómicos 
contaba sólo con el 57% de las 92 sus-
tancias necesarias. 
17 de febrero de 1869, Mendeléiev 
debía partir de San Pertersburgo a la 
provincia de Tver para examinar las 
queserías y dar sus recomendaciones 
con respecto a cómo modernizarlas. El 
tren partía al atardecer. 
En la historia de la ciencia son muy 
raros los casos en que quedan huellas 
palpables del pensamiento que condu-
jo a un valioso descubrimiento. 
Este es uno de esos casos: la nota 
que recibió Mendeléiev en la brumosa 
mañana del 17 de febrero antes del de-
sayuno; las huellas de la taza dejadas 
en ella y el escrito de la idea que pasó 
por su mente: unos símbolos quími-
12 
cos, unas cifras, una escritura rápida, 
unas correcciones... Caos... 
Luego tomó una hoja de papel en 
blanco -que se conserva hasta hoy día-
y bosquejó en ella una debajo de otra 
las filas de símbolos y pesos atómicos. 
Una idea adelantaba a la otra; la 
mano no alcanzaba a la ¡dea; los nú-
meros se interponían; la armonía re-
trocedía ante el caos de las correccio-
nes. 
Cogió otra hoja y comenzó a copiar 
lo escrito, haciendo nuevos cálculos y 
transposiciones. Esta hoja también se 
convirtió en un jeroglífico. ¡Así no 
saldría nada! 
Las agujas del reloj seguían su paso 
sin detenerse. En la tarde debía partir. 
Ya había encontrado lo principal. Pe-
ro a todo esto debía darle una forma 
lógica y clara. Imagínese como él, de-
sesperado y furioso, a paso ligero y rá-
pido recorría el gabinete en busca del 
método apropiado para componer lo 
antes posible el maldito sistema. 
El pupitre. El mechero de gas. El di-
ván. Los armarios con libros. Las ma-
traces con retortas. La balanza. Una 
pila de libros de la primera edición de 
su famosa obra Fundamentos de la 
química (la segunda ya estaba en im-
prenta, solo faltaba que su autor inser-
tara la solución definitiva del proble-
ma) con olor a cola y pintura de tipo-
grafía. Una resma de papel. El baúl ya 
listo para el viaje. La ropa sin acomo-
dar. Un tomo de Julio Verne. Una ba-
raja, para sacar solitarios, que siempre 
llevaba consigo durante los viajes. Un 
paquete de tarjetas de visita. 
'" ¡Y por fin sus ojos hallaron lo 
que necesitaba!... Cogió una pila de 
tarjetas, abrió su libro en las páginas 
necesarias y comenzó simbólicamente 
a jugar a los naipes. 
¡No es difícil imaginar con qué ale-
gría sacaba este extraordinario solita-
rio! ¡Con qué rapidez ponía a los 
"seis", los "siete", las "damas" y los 
"reyes", es decir, los sencillos azufre e 
hidrógeno, la plata preciosa y el oro 
brillante! Siempre los percibió casi 
igual que a las personas. 
¡Evidentemente el solitario había 
salido! Las primeras seis filas se forma-
ron sin escándalos y en el siguiente or-
den: los alcalinos, los halógenos, el 
oxígeno y sus parientes, la familia del 
nitrógeno y el fósforo, la del carbono 
y el estaño... Entre el silicio y el esta-
ño quedaba un lugar vacío: el naipe 
con peso atómico 70 no se hallaba en 
el juego. ¿Y quién dijo que nuestro 
juego está completo? Cada año alguien 
descubre un nuevo elemento. 
Había también elementos "testaru-
dos" que confundían su "palo" quí-
mico o les era imposible encontrar su 
lugar en la fila. Tampoco sabía dónde 
poner a los elementos poco estudia-
dos: el rodio, el rutenio, el tantalio, el 
torio, el circonio, el lantano. 
... Y de nuevo cogía la pluma para 
escribir en la hoja columnas de cifras. 
Una y otra vez dejaba de anotar, per-
plejo, armaba un cigarrillo y fumaba 
hasta que se le nublaba la vista... 
Al final, sus ojos se pegaron, se tiró 
en el diván y se durmió como un tron-
co. Esto no era raro en él. Pero esta 
vez durmió poco, quizá unas horas o 
quizá unos minutos. No quedó ningún 
testimonio al respecto. Se despertó 
después de ver, en sueños, a su solita-
rio hecho, no como lo había dejado 
13 Electrónica Fácil 1 
sobre la mesa, sino en forma lógica. En 
seguida se levantó y comenzó a consti-
tuir una nueva tabla quese distinguía 
de la primera en lo siguiente: primero, 
los elementos se disponían de menor a 
mayor (y no en el orden inverso); se-
gundo, en todos los lugares vacíos po-
nía signos de interrogación y cifras. 
Durante mucho tiempo el cuento 
de Dmitri Mendeléiev acerca de la ta-
bla vista en sueños lo tomaron como 
anécdota. Encontrar algo racional du-
rante el sueño se consideraba supersti-
cioso. Hoy día, la ciencia no pone ba-
rreras entre los procesos que se reali-
zan en la conciencia y la subconcien-
cia. Tampoco consideran sobrenatural 
que el cuadro que no se formó duran-
te la reflexión conciente se haya cons-
tituido en la subconciencia. 
Mendeléiev hizo algunas correccio-
nes en la tabla, tachó un elemento su-
perpuesto entre el nitrógeno y el litio. 
Escribió su título -Experimento para 
sistematizar los elementos basándose 
Por denominación puramente con-
vencional y arbitraria, de manera simi-
lar a como se denominó polo sur y po-
lo norte a los extremos de atracción 
de los ¡manes, se llamó carga negativa 
a la propiedad del electrón, y carga 
positiva a la del protón. 
en su peso atómico y propiedades quí-
micas- en ruso y francés. Puso la fe-
cha: 17 de febrero de 1869... 
El Experimento estaba lejos de ser 
exacto. De los 66 elementos puestos 
en filas solo 48 estaban colocados co-
rrectamente. Si se agrega a estos 26 
elementos más, desconocidos en aque-
llos tiempos, la relación entre lo correc-
to e incorrecto era de 48:44. Los cons-
tructores saben que para la primera 
muestra de una nueva máquina esta re-
lación es natural. Pero si así funciona, 
ya es una excepción. En el mejor de 
los casos los primeros aviones saltaban 
un poco. Las primeras lámparas incan-
descentes se quemaban enseguida. 
¡Pero el primer modelo experimen-
tal de la tabla periódica de los elemen-
tos funcionaba! El puente tendido a 
través del abismo de lo desconocido 
aún se balanceaba bajo los pies, dejan-
do al descubierto numerosos agujeros. 
Pero los valientes ya podían cruzar el 
abismo por él. 
Aurelio Mejía M. 
Así como los polos de igual signo 
de un ¡man se rechazan, y los contra-
rios se atraen, así también los electro-
nes se repelen entre sí, pero son atraí-
dos por los protones hacia el núcleo, 
evitando que sean lanzados al espacio 
en virtud de la fuerza centrífuga. 
Los electrones, 
portadores 
de carga negativa 
14 
Debido a los patrones de fuerzas re-
sultantes de la repulsión mutua entre 
los electrones (por tener cargas negati-
vas iguales) y de su atracción hacia el 
núcleo (por acción de los protones, con 
carga positiva), los electrones se distri-
buyen en las órbitas formando capas 
cada vez más alejadas del centro. Re-
sulta interesante anotar que cada capa, 
según su número de orden a partir de 
la más cercana al núcleo, no puede al-
bergar más de un número determinado 
de electrones, ni tampoco puede tener 
más de 8 electrones en su órbita o ca-
pa exterior. 
El patrón de distribución de los elec-
trones en las capas es igual para todos 
los elementos, diferenciándose uno de 
otro solamente en la cantidad de capas 
y el total de electrones. Así, por ejem-
plo, en la primera capa u órbita no se 
admiten más de 2 electrones. En la se-
gunda nunca pueden haber más de 8, 
ni en la tercera más de 18. En la cuar-
ta y en la quinta solo se reciben hasta 
32, y en la sexta no se permiten más 
de 18. 
Puesto que en la última órbita nun-
ca pueden haber más de 8 electrones, 
es común encontrar átomos con su pe-
núltima capa incompleta aunque ten-
gan los electrones suficientes para lle-
narla. Pensemos, por ejemplo, en el 
elemento número 28 (níquel), el cual 
dispone en su estado eléctrico neutro 
de 28 electrones para repartir según el 
patrón establecido, de la siguiente ma-
nera: 2 + 8 + 18. Sin embargo, para 
cumplir el requisito de que la última 
capa no debe pasar de los 8 electrones, 
se establece una cuarta órbita con al-
gunos de los 18 de la tercera. 
LAS MOLÉCULAS TAMBIÉN 
TIENEN UN LÍMITE DE 8 
Hasta ahora hemos mencionado que 
existen los electrones, partículas ató-
micas pequeñísimas dotadas de movi-
miento rotatorio a manera de trom-
pos (efecto conocido como "Spin") y 
de movimiento de traslación alrededor 
de un núcleo. También hemos dicho 
que a su poder de atracción y de re-
pulsión se le ha denominado carga 
eléctrica negativa, y que es contraria y 
de igual intensidad a la carga de los 
protones, razón por la cual tienden a 
cancelarse mutuamente sus efectos. 
Dicho de otra manera, el átomo se 
considera eléctricamente neutro cuan-
do sus cargas negativas (electrones) 
son ¡guales a las cargas positivas (pro-
tones). 
La tendencia de los átomos a tener 
8 electrones en su órbita externa, de-
nominada capa de valencia, es lo que 
los hace unirse y formar las moléculas. 
De esta manera comparten sus electro-
nes externos, los cuales se mueven 
ahora formando una órbita común 
que envuelve al conjunto. Según la 
configuración de esta órbita se for-
man las uniones amorfas y las uniones 
15 Electrónica Fácil 1 
cristalinas. La fuerza del ligamento re-
cibe el nombre de "cohesión molecu-
lar". 
Las moléculas de estructura cristali-
na (de forma simétrica, a manera de 
cubos, polígonos, etc.) presentan pro-
piedades eléctricas muy utilizadas en 
la fabricación de cristales para circuitos 
osciladores, en las cápsulas fonocapto-
ras de los tocadiscos, en los dispositi-
vos a base de ondas acústicas superfi-
ciales (tales como los filtros SAW usa-
dos en los televisores a color), en algu-
nos tipos de micrófonos y de parlan-
tes, etc. 
ELECTRICIDAD DINÁMICA, 
ELECTRICIDAD ESTÁTICA 
Si hacemos mover las partículas de 
carga a lo largo de un medio conduc-
tor, estamos produciendo lo que se co-
noce como "corriente eléctrica". Po-
demos imaginar que la corriente eléc-
trica es algo así como una multitud de 
personas visitando una exposición de 
obras de arte en un museo. Hacen una 
línea, avanzan, se detienen y miran, 
continúan caminando y salen por la 
puerta al final de la galería. Sí, los 
electrones también pueden avanzar en 
forma continua, o detenerse a interva-
los denominados pulsos, o alternar su 
sentido (devolverse). 
También podemos quitar o agregar 
muchos electrones a un trozo de ma-
terial, para romper el equilibrio entre 
las cargas positivas y negativas de los 
átomos, y al hacerlo estamos generan-
do lo que se denomina electricidad es-
tática. 
Podemos entender más fácilmente 
lo anterior si nos imaginamos un tea-
tro en el cual se anuncia una gran pelí-
cula. Al comienzo hay muchas sillas 
vacías, razón por la cual es positivo 
que usted puede conseguir boleto para 
entrar. Llegado cierto momento se co-
pa la capacidad de la silletería y todas 
las demás personas que siguen entran-
do se tienen que estar de pie. Por lo 
visto, el teatro está sobrecargado nega-
tivamente, y permanece así hasta que 
se termine la película, instante en el 
cual se produce un tumulto que cami-
na rápido hacia las puertas de salida. 
Los cuerpos cargados con electricidad 
estática también la pueden descargar 
en un momento dado, y producir tem-
poralmente una corriente o flujo de 
electrones. 
BUENOS CONDUCTORES 
ELÉCTRICOS 
Los átomos que solamente tienen 
un electrón en su órbita externa tien-
den a soltarlo con facilidad. Además, 
y puesto que tienen 7 espacios dispo-
nibles, pueden alojar temporalmente 
otros electrones libres que provengan 
de átomos vecinos. Por su gran capaci-
dad para ceder y recibir electrones se 
les denomina buenos conductores de 
electricidad, tanto dinámica como es-
tática. 
Entre el grupo de los buenos conduc-
tores están la plata (Ag), el cobre (Cu), el 
oro (Au) y el aluminio (Al). Con tales 
materiales se fabrican las líneas de 
conducción (alambres) y también las 
placas para los condensadores que 
habrán de almacenar energía en forma 
de electricidad estática. Por tener el oro 
muchas capas orbitales y su electrón 
externo muy lejos del núcleo que lo atrae, 
y por ser inmune a la oxidación, se le 
emplea enla fabricación de circuitos 
integrados. 
16 
CONDUCCIÓN IÓNICA 
Hasta ahora hemos definido la co-
rriente eléctrica como un flujo de elec-
trones continuo (constante), intermi-
tente (a pulsos) o alterno (que cambia 
de sentido a intervalos regulares). Sin 
embargo, existen casos especiales en 
que son los átomos los que se despla-
zan de un lugar a otro llevando su car-
ga eléctrica. Esta situación se presenta 
cuando el medio conductor es un gas 
o un líquido, y a tales átomos se les 
denomina iones. 
Por lo común, los átomos compo-
nen moléculas eléctricamente neutras, 
con igual número de electrones que de 
protones. Sin embargo, por acciones 
químicas y eléctricas externas se pue-
de romper dicha molécula, y obtener 
así una parte con más electrones que 
protones, llamada ion negativo. Al res-
to se le denomina ion positivo, por 
quedar con más protones que electro-
nes. 
A manera de ejemplo, un ion es al-
go así como un gran corcho con un 
pequeño imán en su interior. Si lo po-
nemos a flotar en un estanque con 
agua, se orienta hacia los polos magné-
ticos terrestres cual si fuese una brúju-
la; o podemos hacerlo alejar o acercar 
cuando le aproximemos los polos nor-
te o sur de un imán externo. Pues bien, 
de manera similar se comportan los 
átomos cuando les falta o llevan exce-
so de electrones (digamos que algo así 
como pequeñísimos polos negativos). 
Con la aplicación de dos conductores 
eléctricos a los dos extremos de una 
vasija que contenga los iones, es posi-
ble hacer que se alejen los unos y se 
acerquen los otros, siguiendo aquella 
ley que dice: Polos o signos iguales se 
repelen; polos o signos contrarios se 
atraen. Esta propiedad de los iones es 
la base de la galvanoplastia, un méto-
do electroquímico para hacer recubri-
mientos metálicos en piezas, tal como 
el cobreado, plateado, niquelado, cro-
mado, etc. 
CAPA DE VALENCIA Y LOS 
TIPOS DE UNION 
Los electrones que se ubican en la 
capa externa del átomo, llamada capa 
de valencia, reciben el nombre de elec-
trones de valencia. Su nombre provie-
ne del griego, y significa "enganche". 
Con esto se quiere dar a entender que 
los electrones de valencia son los que 
permiten a los átomos unirse mutua-
mente. Aunque no lo necesitamos por 
ahora para nuestro estudio, por lo me-
nos recordemos que los átomos pue-
den formar uniones metálicas, iónicas 
y covalentes. 
La unión metálica es la que se lleva 
a cabo entre átomos de elementos bue-
nos conductores de la electricidad, 
aquellos con solo un electrón en la ca-
pa de valencia, y se caracteriza por un 
movimiento desordenado y continuo 
de sus electrones de valencia, pasando 
de un átomo al siguiente para llenar 
momentáneamente las capas exterio-
res de todos. 
La unión iónica o electrovalente es 
la que se forma cuando se asocian áto-
mos de elementos diferentes, de forma 
tal que los unos ceden electrones de 
valencia a los otros, formándose iones 
positivos y negativos, los cuales se jun-
tan debido a la atracción entre sus car-
gas de signo contrario. 
La unión covalente tiene lugar entre 
átomos de elementos diferentes, pero 
en este caso, a diferencia de la unión 
iónica, los átomos se resisten a ceder o 
a tomar electrones de valencia, razón 
17 Electrónica Fácil 1 
por la cual los comparten mutuamente 
para completar sus respectivas capas. 
Por ejemplo, en el caso de dos átomos 
que tienen cada uno de a cuatro elec-
trones externos, tal como ocurre con 
el germanio y el silicio, entonces cada 
átomo deja que uno de sus electrones 
sea alternativamente compartido con 
el otro. En otras palabras, cada átomo 
conserva tres electrones en su propia 
órbita, mientras los dos electrones que 
hacen el enlace pasan alternadamente 
de una a otra capa de valencia. 
ELEMENTOS AISLANTES 
Un átomo con ocho electrones de 
valencia es completamente estable, y 
resistirá casi cualquier intento de qui-
tarle un electrón. Puesto que tampoco 
reciben electrones libres, no permiten 
la formación de corrientes eléctricas. 
Se dice que son los mejores aislantes, 
y dada su alta resistencia a los cambios 
en la capa de valencia, hasta hace muy 
poco tiempo se creía que no se com-
binaban con ningún otro elemento pa-
ra formar compuestos, por lo cual se 
los llamó elementos inertes o nobles. 
A esta clase pertenecen los gases helio, 
neón, argón, criptón, xenón y radón. 
Figura 5 
Los átomos que tienen 7 electrones 
en su última capa también presentan 
alta resistencia a la formación de un 
flujo electrónico, pues todos ellos es-
peran capturar de a un electrón para 
completar los 8 que requiere la capa 
de valencia. Entre los elementos de es-
te grupo están el flúor, cloro, bromo, 
yodo y astatino. 
En la práctica, los aislantes utiliza-
dos para interrumpir u oponer resis-
tencia al paso de una corriente eléctri-
ca se obtienen a base de compuestos, 
con moléculas que no tengan tenden-
cia a liberar o recibir electrones libres. 
ELEMENTOS 
SEMICONDUCTORES 
Siguiendo el razonamiento anterior, 
es fácil deducir que los átomos con 
dos electrones de valencia no son tan 
buenos conductores como aquellos 
que solo tienen uno, pero si permiten 
el movimiento de electrones más fácil-
mente que los átomos con tres electro-
nes externos. De manera similar, los de 
seis son menos aislantes que los de sie-
te, pero más que los de cinco. 
Aquellos elementos que están en el 
punto medio, con cuatro electrones de 
valencia, y que por consiguiente no se 
inclinan hacia los conductores, ni ha-
cia los aislantes, reciben el nombre de 
semiconductores. A este grupo perte-
necen el germanio y el silicio, dos ele-
mentos muy utilizados en la fabrica-
ción de diodos, transistores y circuitos 
integrados. 
Mediante técnicas apropiadas se 
puede mejorar o modificar las caracte-
rísticas eléctricas de un material se-
miconductor, agregándole algunos áto-
mos diferentes que produzcan un ex-
ceso o un déficit de electrones en las 
18 
uniones. Puesto que estos materiales 
agregados tienden a dañar o ensuciar la 
estructura cristalina (unión covalente o 
de par electrónico) del silicio o el 
germanio puros, se les denomina im-
purezas, o elementos dopantes. 
Cuando el átomo utilizado como 
impureza tiene solamente tres electro-
nes de valencia forma una unión de 
siete con el elemento semiconductor, 
razón por la cual se dice que ha queda-
do un hueco en la retícula o red crista-
lina de los enlaces. Las impurezas tri-
valentes más comunes son el indio, el 
galio y el boro. Puesto que en un semi-
conductor inyectado con impurezas 
de este tipo predominan las cargas po-
sitivas (también denominados porta-
dores positivos) sobre el número de 
electrones, a tal semiconductor se le 
llama tipo p. 
Cuando los átomos dopantes tienen 
de a cinco electrones en la capa exter-
na, queda sobrando un electrón al hacer 
el enlace con los átomos del material 
semiconductor. Estos electrones libres 
extra aportan al semiconductor un 
número mayor de electrones de los que 
tendría normalmente, por lo cual recibe 
el nombre de tipo n. Las impurezas 
pentavalentes más utilizadas son el 
arsénico, el fósforo y el antimonio. 
Condensado de un artículo suministra-
do por Unión Carbide de Colombia, 
y de un capítulo del libro "Understan-
ding Solid-State Electronics", editado 
por Texas Instruments Learning 
Center. 
19 Electrónica Fácil 1 
Puesto que nosotros no podemos 
ver, tocar ni percibir la energía eléctri-
ca como tal, debemos estudiarla con 
base en sus efectos, mensurables por 
medio de instrumentos que indican el 
grado de su acción. 
Entender el comportamiento de la 
electricidad nos resulta fácil si pone-
mos atención a la figura 6, debido a 
que existe una gran semejanza entre su 
forma de actuar y las características 
de los líquidos. Su flujo se parece al 
del agua, y de manera similar tiende 
a llenar cada espacio que encuentre 
disponible. Así como el agua puede 
ser bombeada para producir una co-
rriente a través de una red de tuberías 
o caños, así también los electrones deun alambre pueden ser empujados 
a través de un circuito o red de con-
ductores, por medio de una batería 
o un generador apropiado. De mane-
ra similar a como el agua, por acción 
de la fuerza de gravedad, busca tener 
el mismo nivel en toda la superficie del 
recipiente, así también los electrones 
tienden a alcanzar la misma densidad a 
través de un circuito, por acción de las 
repulsiones mutuas de sus cargas nega-
tivas. 
UNIDAD DE CANTIDAD 
ELÉCTRICA 
La unidad de cantidad de electrici-
dad, o carga eléctrica, es el Culombio. 
Representa una cantidad definida de 
energía eléctrica, del mismo modo en 
que un litro representa una cantidad 
determinada de agua. Un culombio 
equivale, aproximadamente, a 6 280 
000 000 000 000 000 electrones libres. 
Químicamente hablando, un culombio 
es la cantidad de electricidad requeri-
da para ocasionar, en una solución, la 
precipitación de 0,00111800 gramos 
de plata metálica. 
CORRIENTE 
Cuando el agua corre a través de un 
caño, tenemos lo que se llama un flujo 
o corriente de agua. Del mismo modo, 
cuando la electricidad fluye a través de 
un conductor o alambre, tenemos una 
corriente de electricidad. El caudal de 
una corriente de agua puede ser indi-
cado en litros por segundo; la intensi-
dad de una corriente eléctrica se ex-
presa en culombios por segundo. Se de-
nomina un Amperio a una corriente 
constante de un culombio por segun-
do, y su nombre fue dado en honor al 
matemático y científico francés Andrés 
María Ampère (1775-1836), quien 
ideó la electrodinámica e inventó el 
electroimán y el telégrafo. 
RESISTENCIA 
Por experiencia sabemos lo difícil 
que resulta respirar cuando tenemos 
tapada una de las dos fosas nasales, ya 
que nuestros pulmones deben aumen-
tar la presión para lograr inhalar o ex-
pulsar el volumen de aire que el orga-
nismo requiere. Similarmente, un caño 
ofrece una cierta resistencia al paso del 
agua. Cuanto menor sea su diámetro, o 
mayor sea la longitud, más grande será 
la resistencia al flujo. 
También los conductores eléctricos 
presentan resistencia al paso de la co-
rriente eléctrica a través de ellos; cuan-
to más reducido sea el calibre o sec-
ción transversal, y más largo el alam-
bre, mayor será la resistencia. En estos 
dos aspectos, la resistencia de un caño 
de agua y la de un conductor eléctrico 
son similares. Una manera fácil de ex-
perimentar esto, es tratar de respirar a 
través de mangueras que tengan dife-
rente largo y diámetro. Indudablemen-
te, la menor resistencia al paso del aire 
20 
la encontraremos en la manguera más 
ancha y en la más corta. 
La resistencia eléctrica, sin embar-
go, involucra también otras propieda-
des del conductor: su temperatura y 
su material. Hemos explicado que, en 
el caso de los átomos de un buen con-
ductor, es fácil sacarles un electrón de 
sus órbitas de valencia, lo cual equiva-
le a decir que se requiere poca energía 
para hacerlo. De hecho, se requiere 
mayor energía para liberar un electrón 
de un átomo aislante. Cuando se trata 
de los semiconductores, se requiere 
menos energía que en el caso de los 
aislantes, pero más que en el de los 
conductores. 
Algunos materiales, como el carbón 
y las soluciones electrolíticas, dismi-
nuyen su resistencia eléctrica a medida 
que la temperatura aumenta. Otros, 
por el contrario, mejoran su enlace 
molecular y aumentan la resistencia al 
subir la temperatura. En los circuitos 
electrónicos se necesita a veces una de 
estas dos características, y para obte-
nerla se utiliza un dispositivo denomi-
nado termistor. Cuando su resistencia 
aumenta con la temperatura, se dice 
que es de coeficiente positivo. En caso 
contrario, su coeficiente será negativo. 
En los metales buenos conductores, tal 
como el cobre y el aluminio, es despre-
ciable el efecto de la temperatura so-
bre su resistencia. 
En cuanto a la resistencia depen-
diente del material, esta se explica en 
razón de la mayor o menor energía re-
querida para liberar los electrones ex-
ternos de su banda u órbita. El cobre, 
por ejemplo, debido a que tiene sola-
mente un electrón de valencia, ubica-
do en la cuarta capa y lejos de la atrac-
ción del núcleo, es uno de los mejores 
conductores eléctricos. Existen otros 
metales que ofrecen menor resistencia, 
tal como el oro y la plata, pero su alto 
costo hace que se empleen solamente 
en aplicaciones especiales. En los cir-
cuitos electrónicos se utiliza muy a 
menudo un dispositivo llamado resis-
tor, el cual se puede conseguir con va-
lores definidos de resistencia eléctrica, 
con su magnitud especificada en el 
cuerpo por medio de bandas de color, 
o con caracteres siguiendo un código 
internacional. La unidad de resistencia 
eléctrica se llama Ohmio, y se expresa 
con el símbolo W. 
Un Ohmio es la resistencia que tie-
ne un conductor, cuando, al aplicar 
una tensión eléctrica de un Voltio en-
tre sus extremos, se produce una co-
rriente de un Amperio. 
VOLTAJE 
Para ocasionar el flujo de agua a tra-
vés de una cañería se necesita una de-
terminada presión, ya sea la suminis-
trada por una bomba, o por la diferen-
cia de niveles entre la superficie del 
agua y el orificio de salida. 
Como se puede ver en la figura 7, la 
presión que ejerce el líquido sobre la 
válvula de salida depende de la carga 
hidrostática (es decir, la altura de la 
columna de agua), y se la expresa ge-
neralmente en "metros de agua". De 
manera similar, se requiere una deter-
minada presión eléctrica para enviar 
una corriente de electricidad a través 
de un conductor. Esta presión eléctri-
ca se denomina Fuerza Electromotriz 
(fem) o voltaje. La unidad correspon-
diente se llama Voltio en honor del fí-
sico italiano Alejandro Volta (1745-
1827), inventor de la pila eléctrica que 
lleva su nombre. 
21 Electrónica Fácil 1 
Un Voltio es la presión requerida 
para causar una corriente de un culom-
bio por segundo (un Amperio) a través 
de un conductor que ofrece una resis-
tencia de un Ohmio. 
Según el ejemplo de la figura 6, de-
bido a que el canal presenta resistencia 
al flujo, el agua demora un poco en ha-
cer el recorrido entre la salida del grifo 
y la boca del tubo de succión, presen-
tando, en consecuencia, diferencias de 
nivel entre dos puntos cualquiera, sien-
do mayor la diferencia de alturas en el 
sitio de colocación de la bomba. 
A mayor diferencia entre los niveles 
superior e inferior, mayor será la pre-
sión que empuja el agua a través del 
canal, aumentando así el volumen de 
galones por minuto. Si ponemos más 
canales en serie, se aumenta la resisten-
cia y disminuye el nivel del agua en el 
punto de succión. En la práctica, des-
de el punto de vista eléctrico, se intro-
ducen ciertas resistencias a un circuito 
con el f in de disminuir ("tumbar") el 
voltaje en un punto específico. 
En términos eléctricos, el bombeo 
de electrones de un extremo a otro de 
22 
un circuito se puede hacer de diversas 
maneras, ya sea utilizando una batería 
o un generador de corriente, acciona-
do por una caída de agua o por un 
molino de viento, etc. La diferencia de 
altura entre los niveles del líquido del 
ejemplo anterior equivale a la diferen-
cia de potencial (voltaje) entre dos 
puntos cualquiera de un circuito o 
conductor eléctrico. El voltaje será 
máximo entre los dos extremos, don-
de se tiene conectada la fuente de ten-
sión eléctrica (presión). 
LA LEY DE OHM 
Se conoce como Ley de Ohm a la 
relación existente entre el voltaje (E), 
la resistencia (R) y la corriente (I) en 
un circuito eléctrico, y debe su nombre 
al físico alemán Georg Simón Ohm 
(1789-1854), quien fue el primero en 
establecer que la corriente en un cir-
cuito es directamente proporcional al 
voltaje aplicado, e inversamente pro-
porcional a la resistencia. Ello puede 
ser expresado en la siguiente fórmula, 
donde E corresponde a la inicial de 
"Electromotriz", para referirse al volta-
je o fuerza que hace mover los electro-
nes a través de un conductor o circui-
to: 
Energía, 
Trabajo 
y Potencia 
Aurelio Mejía M. 
Fuerzaelectromotriz 
Amperios de (Voltios) 
corriente = —————————— 
Resistencia en Ohmios 
Matemáticamente se puede deducir 
que E = IR (para conocer el voltaje, 
basta con multiplicar la corriente en 
amperios por la resistencia en ohmios). 
La resistencia, a su vez, se puede obte-
ner dividiendo el voltaje por el valor 
de la corriente en amperios, aplicando 
la fórmula siguiente: R = E/I. 
La ley de Ohm afirma que, dados 
dos circuitos sometidos a igual voltaje, 
la corriente será proporcionalmente 
mayor en aquel circuito que ofrezca 
menor resistencia. Dicha ley también 
establece que, en circuitos de resisten-
cias iguales, la corriente que por ellos 
fluye será directamente proporcional 
al voltaje aplicado. En otras palabras, 
una elevada resistencia o un reducido 
voltaje determinan una corriente redu-
cida. Por simple deducción de la figura 
6, al ampliar el canal, o al elevar más el 
nivel del agua en el lado del tanque, 
se aumenta el caudal del agua. Desde 
el punto de vista eléctrico, equivale a 
decir que la corriente (I) aumenta 
cuando se disminuye la resistencia (R), 
o cuando se aumenta la diferencia de 
potencial eléctrico (E, V). 
Estos tres nuevos términos se en-
cuentran muy ligados, tanto como lo 
están corriente, voltaje y resistencia en 
los circuitos eléctricos que hemos es-
tudiado. Pues bien, la verdad es que 
todo circuito eléctrico se diseña para 
llevar a cabo un trabajo. Para que di-
cho circuito pueda efectuar su trabajo 
necesita energía, ya que de lo contra-
rio no funciona. 
Electrónica Fácil 1 23 
La energía se manifiesta de muchas 
formas en la naturaleza. Hay energía 
eléctrica, mecánica, luminosa, calóri-
ca, química, atómica, etc. Tener ener-
gía es tener capacidad para desempe-
ñar un trabajo útil. Todo trabajo al 
efectuarse consume energía, pero está 
comprobado que ésta no se pierde si-
no que se transforma en otra energía 
de forma distinta. Una de las leyes 
fundamentales de la física nos dice 
que "la energía no se crea ni se destru-
ye; sólo se transforma" (ley de la con-
servación de la energía). Los motores 
eléctricos, por ejemplo, hacen su traba-
jo a base de convertir energía eléctrica 
en mecánica; las bombillas al trabajar 
transforman electricidad en energía lu-
minosa; cuando el obrero golpea con 
su herramienta el duro suelo, efectúa 
su trabajo gracias a que la energía quí-
mica de su cuerpo se transforma en 
energía mecánica. 
Así como una misma persona puede 
saber varios idiomas, así también un 
mismo objeto físico tiene en un mo-
mento dado varias formas de energía, 
distintas en su naturaleza pero traduci-
bles a una muy común: Calor. Una 
simple rama de un árbol, por ejemplo, 
tiene energía potencial por el sólo he-
cho de estar suspendida en el aire. Si 
la rama se cae, dicha energía potencial 
se transforma primero en energía ciné-
tica (energía mecánica, de movimien-
to) y luego en calórica, ya que al res-
balar contra el piso se presenta el fe-
nómeno de la fricción, el cual trans-
forma la energía cinética en calor. Ade-
más, este trozo de madera se puede 
usar después para alimentar una calde-
ra, con lo cual continúa el proceso de 
transformación o de trabajo con la 
energía almacenada, la cual probable-
mente tuvo su origen en la energía so-
lar recibida por el árbol. Ya sabemos 
que la energía calórica y luminosa del 
sol es transformada en energía quími-
ca por los vegetales, la cual se aprove-
cha luego para la producción de oxí-
geno, etc., etc. Cada sección de la físi-
ca tiene sus propias unidades de medi-
da para la energía que le compete, ya 
sea luminosa, cinética, potencial, caló-
rica, radiante, atómica, sonora, eléctri-
ca, etc., por lo que se necesitaría un 
estudio amplio para comprenderlas. 
ENERGÍA = CAPACIDAD PARA 
EFECTUAR UN TRABAJO 
TRABAJO = TRANSFORMACIÓN 
ÚTIL DE UNA FORMA DE ENERGÍA 
A OTRA DISTINTA (aprovechamien-
to de la energía). 
POTENCIA = TRABAJO 
REALIZADO EN LA UNIDAD DE 
TIEMPO. 
Energía y trabajo son generalmente 
designados con una misma unidad de 
medida. En un sistema mecánico, la 
energía necesaria para mover un obje-
to es el producto de la fuerza aplicada 
por la distancia recorrida. Si una caja 
que pesa 10 libras es levantada a una 
altura de 4 pies, el trabajo ejecutado y 
la energía requerida para este trabajo 
es igual a 10 x 4 = 40 pies - libra. La 
unidad más empleada para medir el 
trabajo mecánico es el joule (julio, en 
español), que equivale a un poco me-
nos de un pie-libra (1 joule = 0.738 de 
pie-libra), la cual recibió su nombre en 
honor a James Prescott Joule (1818 -
1889), físico inglés, quien fué el prime-
ro en estudiar la dependencia entre la 
cantidad de calor producida y la mag-
nitud del trabajo mecánico que generó 
dicho calor. En otras palabras, Joule 
halló el valor correcto del equivalente 
mecánico del calor mediante el trabajo 
realizado durante la expansión de una 
masa gaseosa. 
24 
El trabajo que hace la corriente en 
los circuitos eléctricos aparece en for-
ma de energía química en la electróli-
sis, o en forma de energía cinética en 
los motores. Pero si el circuito está 
formado únicamente por resistencias 
óhmicas, ese trabajo aparece íntegra-
mente en forma de calor. Pues bien, el 
señor Joule encontró que la cantidad 
de calor producida es directamente 
proporcional al cuadrado de la intensi-
dad, a la resistencia del circuito, y al 
tiempo que dure el fenómeno eléctri-
co. 
Pequeñas calorías (cal) = 0.24 I2 Rt 
En todo circuito eléctrico se hace 
un trabajo siempre que los electrones 
sean forzados a circular a través de 
una resistencia. La cantidad del traba-
jo hecho depende de la cantidad de 
electrones movidos y del potencial 
(voltaje) necesitado para hacerlos pa-
sar por la resistencia. La cantidad o 
carga de electrones es el total de elec-
trones que pasan por un punto en un 
cierto lapso de tiempo, valor que está 
dado por la siguiente relación. 
Carga Q = Intensidad x tiempo 
La energía o trabajó en un circuito 
eléctrico es igual al producto del volta-
je por la cantidad de electrones movi-
dos. Se usa la letra W para designar 
trabajo y energía. 
W = VQ W = VIt 
El trabajo es igual al producto del 
voltaje en voltios (en algunas fórmulas 
matemáticas se acostumbra utilizar la 
letra E para indicar voltaje), corriente 
en amperios, y tiempo en segundos. Se 
necesita un joule de energía para hacer 
fluir 1 amperio de corriente a través 
de una resistencia cuando se tiene apli-
cada una tensión de 1 voltio durante 1 
segundo. 
La potencia eléctrica, como la po-
tencia mecánica, es directamente pro-
porcional al trabajo e inversamente 
proporcional al tiempo durante el cual 
se realiza ese trabajo. 
Potencia = Trabajo/tiempo 
P=VQ/ t 
P = Voltaje x Intensidad 
La unidad práctica de potencia es el 
joule/segundo, pero en los circuitos 
eléctricos se acostumbra el watt (vatio, 
en español), en honor a James Watt, 
ingeniero escocés (1736 - 1819), quien 
diseñó la máquina de vapor de doble 
efecto. Cuando este señor comenzó a 
vender sus motores, que más tarde da-
rían origen a la locomotora de vapor, 
tuvo que especificar su potencia com-
parándolos con los caballos que iban a 
reemplazar. Encontró que un caballo 
promedio, que trabajara en propor-
ción constante, podía hacer 550 pies-
libras de trabajo por segundo. Este va-
lor recibió el nombre de caballo de 
fuerza, o un HP, de las palabras Horse 
(caballo) y Power (potencia, fuerza). 
1 joule/segundo = 1 vatio 
La potencia eléctrica aumenta con 
el voltaje y con la corriente, siendo en 
consecuencia proporcional al produc-
to de ambos. Un vatio es igual a una 
corriente de un amperio fluyendo a la 
presión de un voltio, y su fórmula co-
rrespondiente es: 
W (vatios) = E (voltios) x l (amperios) 
Cuando un voltaje de 20 voltios ge-
nera una corriente de 2 amperios a tra-
vés de un resistor de 10 ohmios, la po-
tencia del circuito es: 
Electrónica Fácil 1 25 
P = VI = 20 x 2 = 40 vatios 
Nosotros podemos decir que la ener-
gía está siendo convertida deeléctrica 
a energía calórica a una rata de 40 va-
tios por segundo. Generalmente se usa 
el término "disipación" para describir 
la conversión de energía eléctrica en 
calor. En este ejemplo, el resistor está 
disipando 40 vatios de potencia. 
Se puede relacionar una corriente 
eléctrica con el agua corriente de un 
río: ... puede ser torrentosa, con mu-
cho o poco caudal... puede ser una co-
rriente serena, que invita al baño, o un 
hilo de agua que cae libremente desde 
una gran altura. 
En electrónica también tenemos co-
rrientes eléctricas con variados niveles 
de tensión y de corriente, dependien-
do del objetivo del circuito. Su capaci-
dad para efectuar un trabajo (mover 
un motor, encender una bombilla, ca-
lentar una resistencia de fogón, etc.) 
dependerá de la combinación adecua-
da de la tensión y la corriente, así co-
Condensado de un capítulo del Libro 
"Understanding Solid-State Electro-
nics". 
Editado por Texas Instruments Lear-
ning Center. 
Una de las aplicaciones prácticas de 
la electricidad, es que puede llevar 
energía, o potencia, de un lugar a otro. 
mo el poder de los ríos se mide tam-
bién por el efecto combinado de su 
torrente y caudal. Es lógico que la can-
tidad de agua que sale de la ducha de 
nuestro baño no es suficiente para ha-
cernos daño ni aunque esté cayéndo-
nos desde 30 metros de altura, pero no 
podríamos decir lo mismo si se tratase 
de la tubería que alimenta a todo nues-
tro barrio; en este caso el impacto del 
agua nos tumbaría y ocasionaría da-
ños en nuestro cuerpo. 
En el ejemplo del río, su corriente 
puede tener un gran caudal pero su le-
cho corre por un llano de muy poca 
pendiente; en este caso no tendríamos 
potencia suficiente para mover una 
rueda Pelton, para accionar un genera-
dor eléctrico o un molino, ya que, ade-
más de una buena corriente, se necesi-
ta que tenga una adecuada velocidad. 
El ejemplo opuesto se nos presentaría 
en una zona montañosa, en la que una 
mínima corriente corre presurosa en-
tre las altas peñas: si el caudal no es 
suficiente, tampoco se logra hacer gi-
rar la turbina. 
Volviendo a la analogía con el agua, y 
tal como lo muestra la figura 8, la ener-
gía desarrollada por el hombrecito de 
la bomba es usada por su compañero 
para accionar la sierra que está cortan-
do el tronco de madera. Desde el pun-
to de vista eléctrico, el generador pone 
energía en el circuito cuando "bom-
bea" electricidad desde un nivel de 
Cómo hacer 
que la electricidad 
lleve potencia 
26 
voltaje bajo hasta un nivel de voltaje 
alto. Dicha energía se puede recuperar 
haciendo el trabajo inverso, es decir, 
haciendo que la tensión eléctrica caiga 
de un voltaje alto a un voltaje bajo. 
Así como el hombrecito de la figura 
8 puede poner más potencia a la tur-
bina que impulsa la sierra, incremen-
tando la altura en la caída del agua, 
o aumentando el flujo del agua, así 
también nosotros podemos hacer que 
el generador (GEN) eléctrico aumente 
la potencia hacia el motor (MOT), ya 
sea poniendo otro que aporte una ma-
yor diferencia de potencial (voltaje), o 
haciendo crecer la intensidad de la co-
rriente. 
Aunque en nuestro ejemplo hemos 
utilizado la bomba para representar a 
un generador, que es un dispositivo 
que convierte energía mecánica en 
energía eléctrica, en la práctica tam-
bién se puede referir a un micrófono, 
elemento encargado de convertir la 
energía sonora en energía eléctrica. La 
rueda de paletas representa cualquier 
dispositivo que reconvierta la energía 
eléctrica a la forma original. Por ejem-
plo, puede ser un motor que produzca 
energía mecánica, o un parlante que 
entregue energía sonora. 
LA RESISTENCIA DE UN 
CIRCUITO DISIPA ENERGÍA EN 
FORMA DE CALOR 
Veamos ahora que sucede cuando 
retiramos el motor y dejamos que el 
agua caiga libremente, tal como se 
muestra en la figura 9. El salto de agua 
es ahora simplemente el equivalente 
de un resistor (dibujado con línea en 
zig-zag en el circuito eléctrico). Pero, 
qué está sucediendo a la energía el 
27 Electrónica Fácil 1 
trabajo- que está poniendo el hombre-
cito en el agua con su bomba?. Esta 
energía se está gastando solamente en 
vencer la fricción, o resistencia, en las 
paredes del canal y la caída del agua. 
Puesto que la fricción genera calor, 
se presentan diferencias en la tempera-
tura del agua que sale del grifo de la 
bomba y la que hay en el canal infe-
rior. En resumen, en un circuito eléc-
trico se utilizan los resistores para "ha-
cer caer" el potencial entre dos pun-
tos, pero la diferencia de energía (el 
producto de voltios por amperios) es 
convertida en calor. Es por este fenó-
meno que se produce el calentamiento 
de las resistencias de la estufa, y la in-
candescencia del filamento de las bom-
billas eléctricas. 
Aunque dos resistores para uso elec-
trónico pueden tener un mismo valor 
de resistencia ohmica, es posible que 
estén hechos para soportar la disipa-
ción de potencias diferentes. En otras 
palabras, para una misma resistencia se 
producen resistores que pueden "gas-
tar" 1/4, 1/2, 2, 5, etc., vatios de po-
tencia sin sufrir deterioro por el au-
mento de su temperatura. 
CORRIENTE DIRECTA, 
PULSANTE Y CONTINUA 
En los circuitos anteriores hemos 
28 
visto que el agua siempre fluye en una 
dirección, formando lo que se deno-
mina corriente directa, o simplemente 
"dc". Cuando el generador funciona 
como la bomba de mano de la figura 
9, que solamente expulsa agua cuando 
el hombrecito baja la palanca, se dice 
que la corriente es directa pulsante, y 
a la duración de cada chorro se le lla-
ma ciclo de trabajo (duty cycle). A la 
cantidad de chorros por segundo (ci-
clos de operación subida-bajada de la 
palanca) se le denomina frecuencia de 
pulsos. Otro caso se presenta cuando 
la bomba utilizada como dispositivo 
generador de la corriente es del tipo 
turbina, la cual funciona en forma 
continua y entrega un chorro unifor-
me. Cuando esto sucede decimos que 
la corriente es directa continua, o 
simplemente "cc" (corriente conti-
nua). 
CORRIENTE ALTERNA 
Cuando la corriente invierte alterna-
damente su sentido dentro del circuito 
recibe el nombre de corriente ac. Un 
circuito para corriente alterna trabaja 
de manera similar a uno para corriente 
directa, excepto que se requiere un ge-
nerador especial para bombear la co-
rriente primero en una dirección a tra-
vés del circuito y el motor, y luego 
en la otra dirección. Para recobrar la 
energía de la corriente en cualquiera 
de sus sentidos se utiliza un motor es-
pecial. 
La figura 10 muestra un circuito de 
corriente alterna en términos hidráu-
licos. El pistón o compuerta conecta-
da a la palanca que el hombrecito mue-
ve hacia uno y otro lado, empuja pri-
mero el agua en una dirección, y luego 
en sentido contrario. El dispositivo 
que cumple tal función con la electri-
cidad recibe el nombre de generador 
ac. 
29 Electrónica Fácil 1 
Qué es frecuencia 
eléctrica 
Aurelio M e j í a . 
La frecuencia de la corriente alterna 
es justamente la medida de cuan a me-
nudo ella cambia de dirección. Esto 
es, si llamamos ciclo a cada recorrido 
completo de ¡da y vuelta de los elec-
trones a través del conductor, o una 
porción de éste, entonces frecuencia 
es la cantidad de ciclos por cada se-
gundo. 
Se da el nombre de "hertz" a una 
frecuencia de un ciclo por segundo, en 
honor al físico alemán Heinrich Ru-
dolph Hertz (1857-1894), quien de-
mostró la existencia de ondas electro-
magnéticas y que estudió varias de sus 
propiedades (longitud, velocidad, re-
fracción, reflexión, polarización). Abrió 
el camino de la telegrafía inalámbrica 
y fue el primero en observar el efecto 
fotoeléctrico. 
En los circuitos eléctricos reales se 
utilizan frecuencias mayores que las 
que serían posibles con nuestro mode-
lo hidráulico. Por ejemplo, escucha-
remos kilohertz, que equivale a miles 
de ciclos por segundo, megahertz, que 
significa millones, y gigahertz, que in-
dica billones. 
La corriente alterna se obtiene a par-
tir de generadoresque aprovechan el 
electromagnetismo, fenómeno por el 
cual un campo magnético de intensi-
dad variable puede alterar las trayecto-
rias de los electrones en los átomos de 
un conductor cercano. Dicho de otra 
manera, las líneas de fuerza del campo 
magnético actúan como cuerdas de ar-
co lanzando electrones cual si fuesen 
flechas. Para que las "cuerdas" se ten-
sionen y cumplan su cometido es in-
dispensable que éstas se muevan, es 
decir, que el imán se aleje o se acerque 
al conductor. 
30 
A la distancia total que el electrón 
logre avanzar en un vaivén completo 
(un ciclo), se llama longitud de onda. 
Imagina el movimiento acompasado de 
un péndulo de reloj, o recuerda el 
ejemplo hidráulico de la figura 10, y 
observa que, debido a la inercia del 
agua, resulta imposible iniciar a plena 
velocidad el movimiento de la 
compuerta que empuja el hombrecito. 
Si llamamos "media longitud de 
onda" al segmento recto del canal por el 
cual se desplaza la compuerta en una 
dirección, resulta evidente que la 
máxima velocidad se alcanza cuando la 
compuerta llegue al centro de la "media 
longitud de onda", punto en el cual el 
hombrecito debe comenzar a frenar, 
hasta llegar a velocidad cero, o punto 
del retorno. Pues bien, los electrones 
también experimentan esos mismos 
cambios de presión en una corriente 
alterna, llamándose amplitud máxima 
o voltaje pico a la diferencia de 
potencial existente en el centro de cada 
"media longitud de onda". Miremos la 
figura 12. 
Existen también generadores de co-
rriente continua basados en el electro-
magnetismo, pero requieren ciertos ar-
tificios, tales como rectificadores de 
corriente o sistemas mecánicos para 
inversión de los polos. De esto se en-
cargan unas escobillas de carbón pues-
tas en contacto con unas laminillas de 
cobre (delgas) localizadas en el rotor 
del generador. 
REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE 
UNA CORRIENTE ALTERNA 
Para un principiante es confuso que 
las ondas de corriente alterna se dibu-
jen como crestas y valles de olas acuá-
ticas, cuando sabemos que los electro-
nes se mueven a lo largo del conductor. 
Se ha utilizado esta representación 
gráfica con el fin de poder visualizar 
mejor las características de sentido 
(polaridad), voltaje (amplitud) y 
frecuencia (hertz). 
Si unimos un lápiz al extremo de un 
péndulo de reloj, y colocamos debajo de 
éste una hoja de papel, veremos que el 
lápiz traza siempre una línea recta. Sin 
embargo, cuando movemos lentamente 
la hoja hacia un lado, mientras el 
péndulo funciona, los trazos del lápiz 
dejan de coincidir uno sobre el otro, y 
ante nuestros ojos aparece una onda 
como la mostrada en la figura 12. 
Electrónica Fácil 1 31 
Condensado de un capítulo del libro 
Understanding Solid-State Electronics, 
editado por Texas Instruments Learning 
Center. 
Traducción y adaptación: Aurelio Mejia M. 
32 
Ya conocemos las características 
del flujo de una corriente, y sabemos 
que puede llevar potencia de uno a 
otro sitio. Pues bien, dicha potencia 
puede ser controlada para hacer que 
el sistema se comporte como lo nece-
sitamos. 
Existen dos maneras de controlar 
la potencia. La primera consiste en re-
gular la cantidad de potencia que el 
generador pone en el circuito. En el 
ejemplo hidráulico que hemos utiliza-
do en la figura 8, la potencia que lle-
ga a la sierra circular depende de la 
potencia aplicada a la bomba. Si el 
hombrecillo bombea vigorosamente, 
sube más el nivel del agua y aumenta 
la presión sobre la turbina que mueve 
a la sierra. En la práctica, sin embar-
go, la potencia disponible en los siste-
mas eléctricos no tiene control en su 
fuente. 
La segunda, y la forma más común 
de controlar la potencia, consiste en 
regular la tensión eléctrica, o la co-
rriente, en algún punto intermedio del 
circuito. La figura 13 nos ilustra como 
ejercer este control -observe la repre-
sa que forma el hombrecillo con la 
compuerta deslizante. 
Suponiendo que la bomba de agua 
está trabajando a un ritmo constante, 
se puede variar la potencia de corte de 
la sierra circular solamente deslizando 
la compuerta hacia adentro o hacia 
afuera del canal. Puesto que 
el hombrecillo puede interrumpir el 
flujo, limitar su caudal, o abrir del to-
do la compuerta, se tiene en conse-
cuencia un control sobre la potencia 
aplicada a la turbina. Se puede hacer 
que la sierra se detenga, corte lento, o 
más rápido. 
El hombrecillo de la compuerta es 
representativo de todo aquello que 
tenga incidencia sobre el flujo eléctri-
co dentro de un circuito, entre la 
fuente de alimentación de potencia y 
el punto de su utilización. 
Resumiendo: Nosotros sólo pode-
mos hacer dos cosas a la electricidad 
entre la fuente de potencia y el pun-
to de utilización: Interrumpirla , lo 
que equivale a la función "encendido-
apagado", o regularla, lo cual pode-
mos hacer variando el valor de una re-
sistencia intercalada en el circuito. 
El diagrama esquemático de la figu-
ra 13 nos ilustra en términos eléctricos 
lo que hemos dicho. Como se puede 
apreciar, entre el generador (bomba) y 
el motor (turbina de agua) se encuen-
tra un resistor variable, usualmente lla-
mado "potenciómetro", el cual tam-
bién puede actuar como un interrup-
tor para encendido-apagado. 
Electrónica Fácil 1 33 
EL CONDENSADOR, UN 
ELEMENTO PARA ALMACENAR 
ELECTRICIDAD 
Al igual que los resistores, los con-
densadores se utilizan ampliamente en 
el diseño de circuitos electrónicos. Bá-
sicamente, un condensador consiste en 
dos placas metálicas paralelas (electro-
dos) separadas por un espacio de aire. 
Cuando se suministra una tensión de 
corriente continua a través de los elec-
trodos, se almacena entre ellas una 
carga eléctrica proporcional a dicha 
tensión. 
La polaridad de la carga depende de 
la dirección de la corriente suministra-
da. Cuanto mayor sea el área (superfi-
cie) de los electrodos enfrentados, y 
menor la distancia entre ellos, mayor 
será la carga eléctrica almacenada (ca-
pacitancia). La figura 15 nos muestra 
la forma elemental de un condensar-
dor. 
34 
¿Podemos almacenar 
la energía eléctrica? 
Aurelio Mejía M. 
Así como podemos contener pintu-
ra a presión dentro de un envase tipo 
aerosol, o podemos almacenar ener-
gía mecánica comprimiendo un resor-
te, así también podemos ejercer pre-
sión sobre un flujo de electrones y 
obligarlos a que se acomoden "apretu-
jados" dentro de una placa o lámina 
de material conductor. Al aumentar la 
tensión eléctrica (voltaje) haremos que 
un mayor número de átomos reciban 
más electrones libres en sus respecti-
vas capas de valencia, cual si estuviése-
mos inflando un globo de caucho. 
Para liberar la energía en cada caso, 
bastará con abrir la válvula del envase, 
o soltar el resorte, o poner la placa en 
contacto con otro conductor que reci-
ba fácilmente a esos electrones exce-
dentes. Cuando eso suceda, se producirá 
momentáneamente un flujo que tien-
de a establecer el equilibrio de las car-
gas positivas y negativas. 
Ahora bien, si en lugar de una sola 
placa ponemos dos bien juntas, sin 
que se toquen, obtendremos mejores 
resultados, ya que se les puede llenar 
con cargas de signos opuestos. Al unir 
por medio de un circuito externo 
dichas placas, los electrones almace-
nados en la negativa fluirán hacia la 
positiva, y podremos utilizar dicha 
corriente eléctrica para ejecutar los 
trabajos previstos. A este dispositivo 
formado por las dos placas se le 
denomina condensador (o capacitor). 
Si se coloca un material aislante 
entre los electrodos, tal como se ilus-
tra en la figura 16, la capacitancia 
se vuelve aún más alta. El material 
que da un valor particularmente alto 
de capacitancia se llama dieléctrico. 
Los dieléctricos más empleados son el 
papel, la mica, la cerámica, óxidos de 
aluminio, el tantalio, el poliéster y el 
polipropileno. 
La unidad básica de capacitancia es 
el Faradio (unidad F). Un condensa-
dor tiene una capacitancia de 1 Fa-
radio cuando es capaz de almacenar 
una carga equivalente a 1 Culombio(unos 6,3 billones de billones de elec-
trones) al aplicar una tensión de 1 
Voltio entre sus placas. 
La unidad de capacitancia recibió 
su nombre en honor al químico y físi-
co británico Michael Faraday (1791 -
1867), quien descubrió la manera de 
producir corriente eléctrica por medio 
del magnetismo (o inducción electro-
magnética), haciendo girar un disco de 
cobre entre los polos de un imán 
(28 de octubre de 1831). Además de 
la teoría de la influencia electrostáti-
ca, se le debe la formulación de las le-
yes de la electrólisis (leyes de Faraday). 
También, licuó varios gases: produjo 
nuevas clases de vidrio óptico y efec-
tuó la vaporización del mercurio. 
Como el faradio es una unidad de-
masiado grande para aplicaciones prác-
ticas, se utilizan unidades de capaci-
tancia más pequeñas, como el microfa-
radio (mF =millonésima parte de un fa-
radio), el nanofaradio (nF = milésima 
parte de un microfaradio) y el picofa-
radio (pF = milésima parte de un nano-
faradio). Por ejemplo: 0,001mF = 1nF = 
1000 pF 
Puesto en paralelo con la fuente de 
tensión de un circuito, el condensador 
hace las veces del tanque de almacena-
miento de agua en nuestras casas: cuan-
do falte el suministro principal, enton-
ces la energía almacenada en el con-
densador trata de mantener uniforme 
la corriente. En este caso se dice que 
el condensador está conectado como 
filtro de la fuente, o eliminador del riza-
do en las fluctuaciones del flujo. 
35 Electrónica Fácil 1 
Conectado en serie con los otros 
elementos del circuito, se comporta 
como si dejase pasar corriente sólo 
momentáneamente, mientras se cargan 
o descargan las placas. Despreciando 
este flujo transitorio, podemos afirmar 
que el condensador no permite el paso 
de corrientes directas. 
Otra cosa sucede con las corrientes 
alternas, pues aunque no haya paso fí-
sico de electrones a través del espacio 
entre las placas del condensador, sí 
puede haber flujo eléctrico en el resto 
del circuito externo, producido por la 
carga y descarga sucesiva de las placas 
cada vez que la corriente eléctrica in-
vierte su dirección. El grado de con-
ducción para las corrientes alternas de-
pende esencialmente de su frecuencia 
y de la capacitancia del condensador. 
Si no existen fugas de corriente a 
través del dieléctrico, la energía alma-
cenada en las placas del condensador 
se conserva indefinidamente, aunque 
desconectemos la fuente de tensión. 
En la práctica siempre existen fugas, 
debido principalmente al tipo y cali-
dad del material. Cuando las fugas son 
motivadas por arco eléctrico entre las 
placas, debido a una sobretensión, se 
produce el rompimiento del dieléctri-
co y queda inservible el condensador. 
Para evitar esto, nunca se debe conec-
tar un condensador a una tensión ma-
yor que la estipulada nominalmente 
en su cuerpo. 
TIPOS DE CONDENSADORES 
Según la aplicación y las condicio-
nes del circuito, existen diversos tipos 
de condensadores, tales como los de 
capacitancia variable y los de valor f i -
jo. Los condensadores variables son ge-
neralmente de muy baja capacitancia, 
tienen placas móviles y se utilizan para 
ajuste de resonancia en circuitos osci-
ladores y de sintonía de frecuencias. 
Los hay para ajuste esporádico, me-
diante destornillador, y para ajuste fre-
cuente, tal como el que tienen los ra-
dios para la sintonía de las emisoras. 
Símbolos y formas de algunos 
tipos de condensador 
Figura 17 
Los condensadores fijos tienen gran 
variedad de formas, tamaños y dieléc-
tricos. Los hay a manera de discos, ci-
líndricos, ovalados, y con forma de 
pastilla cerámica rectangular ("chip"), 
etc., según se requieran ciertas caracte-
rísticas de estabilidad a la temperatura 
y fluctuacionesen la tensión y frecuen-
cia de las corrientes que han de mane-
jar. Se consiguen unidades de muy ba-
ja capacitancia, tal como los conden-
sadores de disco (hechos con dos pe-
lículas de plata separadas por un die-
36 
léctrico cerámico a base de titanato de 
bario) y también los hay de muy alta 
capacidad de carga, tales como los de 
tantalio y los electrolíticos de alumi-
nio. 
CONDENSADORES 
ELECTROLÍTICOS 
Si extendemos sobre la mesa una 
hoja de papel que previamente hemos 
arrugado bastante con nuestras manos, 
observaremos que su tamaño (largo x 
ancho) se ha reducido, con relación a 
la hoja lisa original. Sin embargo, la 
superficie real, aquella que tendría que 
recorrer un insecto en el caso de tener 
que ir de una esquina a la otra del lado 
opuesto, sigue siendo la misma. 
Pues bien, para un condensador de 
capacitancia mayor que 1 microfara-
dio, no resulta práctico emplear dos 
placas lisas para el electrodo negativo 
(cátodo) y el positivo (ánodo), ya que 
resultaría de un tamaño tal que sería 
imposible su aplicación en los nuevos 
aparatos miniatura. En este caso se so-
mete una de las placas de aluminio a 
un proceso de corrosión y oxidación 
química (anodizado), de tal forma que 
se formen en su cara infinidad de mi-
núsculas "arrugas", "canales", "labe-
rintos", etc. Como se puede apreciar 
en la figura 18, todas estas porosida-
des se encuentran cubiertas por una 
delgada capa de óxido de aluminio, el 
cual es aislante eléctrico y hace las ve-
ces de dieléctrico en el condensador. 
El electrólito que impregna el papel 
electrolítico tiene por misión servir de 
conductor eléctrico intermediario en-
tre los electrodos ánodo y cátodo, ya 
que puede llenar cada cavidad e irregu-
laridad del material de las placas. Di-
cho de otra manera, el electrolito es 
una continuación del cátodo. 
Electrónica Fácil 1 37 
Así como las gradas permiten que 
un mayor número de personas puedan 
ver el partido en el estadio, así también 
las irregularidades y porosidades de las 
placas facilitan la acomodación de un 
mayor número de electrones. 
Los condensadores electrolíticos 
normales no se pueden utilizar para el 
paso de corrientes alternas, pues la 
capa aislante de óxido de aluminio "se 
disuelve" cuando las cargas eléctricas 
circulan en sentido contrario al previs-
to, ocasionando fugas y cortocircuitos 
entre los electrodos. A estos conden-
sadores se les utiliza más comúnmente 
para filtrar el rizado en fuentes de ali-
mentación, o para el paso de señales 
cuando corresponden simplemente a 
variaciones de tensión en una corrien-
te directa. Por esta razón, a los elec-
trolíticos también se los llama conden-
sadores polarizados. 
Cuando se requiere un condensador 
no-polarizado de alta capacitancia, se 
puede implementar colocando en serie 
dos condensadores electrolíticos, uni-
dos por electrodos de igual signo. Pre-
feriblemente deben ser ¡guales, y con 
capacitancia equivalente al doble de la 
requerida, pues el valor resultante de 
dos condensadores iguales en serie es 
igual a la mitad del valor de uno de 
ellos. 
38 
Qué es un circuito 
eléctrico 
Se denomina circuito eléctrico a la 
trayectoria que sigue una corriente 
eléctrica para ir del polo negativo al 
polo positivo del elemento generador 
de la fuerza electromotriz (voltaje). 
Aunque se dan casos como el de las se-
ñales de radio, que viajan por el espacio 
en todas las direcciones, y el de los ra-
yos y chispas que saltan entre dos pun-
tos a través del aire, usualmente se toma 
como circuito solamente a la configu-
ración de conductores y dispositivos 
puestos por el hombre para llevar a 
cabo una determinada función con di-
cha corriente. 
El circuito más corto podría ser 
simplemente un alambre comunicando 
los dos polos opuestos de la fuente de 
corriente (algo así como unir median-
te un tubo la entrada con la salida de 
la bomba accionada por el hombrecito 
de un tema anterior), pero tal corto-
circuito no tendría sentido práctico. 
Puesto que no hay ningún dispositivo 
que regule la magnitud de la corriente 
eléctrica, se puede sobrecargar y reca-
lentar el alambre que hace las veces 
de puente. 
CARACTERÍSTICAS 
DE UN CIRCUITO CON 
RESISTORES EN SERIE 
Ejemplos de circuitos en serie son 
los vagones de un tren, las personas