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TV
AUDIO
VIDEO
COMPUTADORAS
Esta obra es parte del CD:
“Enciclopedia Visual
de la Electrónica”
que se distribuye exclusivamente
en la República Argentina. Para la
edición se extrajo información de
la revista Electrónica y Servicio y
se contó con la colaboración de
Centro Japonés de Información
Electrónica.
Prohibida su reproducción parcial
o total por cualquier medio.
MICROPROCESADORES
2. Enciclopedia
V isual
de la
Electrónica
El Mundo de la Electrónica Corriente eléctrica CAPITULO 4
Audio, TV, Video Computadoras Resistencia eléctrica ASOCIACION DE RESISTORES, ASOCIACION DE
Microprocesadores Conductancia PILAS, POTENCIA ELECTRICA
Clasificación de los resistores Asociación de resistores
Código de colores para resistores Asociación de pilas
CAPITULO 1 Pilas y baterías Potencia eléctrica
PRINCIPIOS DE GENERACION DE CONDUCCION DE LA CORRIENTE ELECTRICA Cálculo de potencia
LA ELECTRICIDAD Los conductores y los aislantes Aplicación de la ley de Joule
Formas de generar electricidad La electricidad como fluido Potencia y resistencia
Electricidad por fricción o inducción Tipos de conductores CAPACITORES
Electricidad por reacción química Campo eléctrico y corriente eléctrica La capacidad
Componentes y aplicaciones de las pilas El campo eléctrico Capacitores planos
Fabricación de una pila primaria Corriente electrónica y corriente convencional La energía almacenada en un capacitor
Electricidad por presión Velocidad de la corriente Los capacitores en la práctica
Electricidad por calor LA REVOLUCION DE LOS MEDIOS OPTICOS Asociación de capacitores
Electricidad por luz Medios de soporte de información Capacitores de papel y aceite
Aplicaciones del efecto fotoeléctrico El surgimiento de la tecnología óptica El problema de la aislación
Efecto fotoiónico Luz y protuberancias Capacitores de poliéster y policarbonato, de
Efecto termoeléctrico Tecnología digital poliestireno, cerámicos, electrolíticos
Efecto fotovoltaico Otros sistemas ópticos Capacitores variables y ajustables
Electricidad por magnetismo El disco láser de video Dónde usar los trimmers
UN VISTAZO A LA ELECTRONICA DE HOY El CD-ROM - El CD-I Tensión de trabajo
El imperio de los bits El Photo-CD Capacitores variables
Ventajas de la tecnología digital Los medios magneto-ópticos Banda de valores
Comunicaciones El DVD POR QUE APARECIERON LOS TRANSISTORES
Audio y video Comienza la revolución digital
El DVD CAPITULO 3 En el principio fue la válvula de vacío
La televisión de alta definición RESISTENCIA ELECTRICA Surge el transistor
Métodos de grabación de audio digital La resistencia eléctrica ¿Qué es en realidad un semiconductor?
Proceso digital de audio Unidad de resistencia Principio de operación de un transistor
Procesamiento de datos La ley de Ohm Transistores contenidos en obleas de silicio
Microprocesadores Resistividad Surgen los microprocesadores
Capacidad de almacenamiento de datos Circuito eléctrico Familias MOS y MOSFET
Internet Otra vez la ley de Ohm Transistores de altas potencias
Cálculo de la corriente Futuro del transistor
Cálculo de la resistencia
CAPITULO 2 Cálculo de la tensión
¿QUE ES LA ELECTRICIDAD Y QUE LA Los resistores en la práctica CAPITULO 5
ELECTRONICA? La ley de Joule MAGNETISMO E INDUCTANCIA MAGNETICA
Estructura atómica Unidades de potencia, energía y calor El efecto magnético
Atomos: protones, electrones y neutrones Calor específico de los materiales Campo eléctrico y campo magnético
Constitución del átomo: protones, electro- DIODOS SEMICONDUCTORES Propiedades magnéticas de la materia
nes y neutrones Introducción Cálculos con fuerzas magnéticas
Iones positivos y negativos Diodos semiconductores, rectificadores, zéner, Dispositivos electromagnéticos
Conductores, semiconductores y aislantes de corriente constante, de recuperación en es- Electroimanes y solenoides
Flujo de electrones calón, invertidos, túnel, varicap, varistores, Relés y Reed-relés
Diferencia de potencial, tensión, fuerza emisores de luz Los galvanómetros
electromotriz Otros tipos de LED Los inductores
3. LOS COMPONENTES DE CORRIENTE ALTERNA miento de la etapa Camino lógico
Corriente continua y corriente alterna EL SURGIMIENTO DE LA TV Conocer la operación de un circuito
Representación gráfica de la corriente alterna Qué es la televisión EL LASER Y LOS CONCEPTOS DE LA LUZ
Reactancia El televisor despliega señales eléctricas La luz en la época de las luces
Reactancia capacitiva Orígenes de la televisión Los planteamientos de Huygens
Fase en el circuito capacitivo Se establecen los formatos Los planteamientos de Newton
Reactancia inductiva Cómo se convierte la imagen en señales eléctri- Einstein y el efecto fotoeléctrico
Fase en el circuito inductivo cas Partículas elementales de la materia
¿Qué es una señal? La señal de video compuesto Absorción y emisión
TIRISTORES Y OTROS DISPOSITIVOS DE DISPARO Fuentes convencionales de luz
Los tiristores CAPITULO 9 Emisión inducida o estimulada
Rectificador controlado de silicio INSTRUMENTOS PARA EL TALLER Y MONTAJES DE Estructura básica del láser
Interruptor controlado de silicio EQUIPOS
FotoSCR El instrumental para reparaciones CAPITULO 12
Diodo de cuatro capas Instrumentos para el banco de trabajo TV COLOR
SUS, TRIAC, DIAC, SBS, SIDAC, UJT Conjunto de instrumentos básicos Cómo transmitir imágenes
Probador de semiconductores La transmisión de TV
Lista de materiales del conjunto de instrumentos La antena de TV
CAPITULO 6 básicos Antenas para varios canales
LAS ONDAS ELECTROMAGNETICAS Lista de materiales del probador de semicon- a) Antena Yagi
La naturaleza de las ondas electromagnéticas ductores b) Antena cónica
Polarización Generador de señales para calibración y prue- c) Antena logarítmica periódica
Frecuencia y longitud de onda bas TV por satélite
El espectro electromagnético y las ondas de ra- Lista de materiales del generador de señales El cable de bajada
dio Instrumentos para equipos de audio El sintonizador de canales
Espectro electromagnético Los galvanómetros La etapa amplificadora de FI de video
EL TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR Vúmetro para señales débiles Neutralización y ajustes
Configuraciones circuitales básicas Vúmetro para señales fuertes El control automático de ganancia (CAG)
El amplificador base común Indicador de equilibrio Los circuitos de sincronismo
El amplificador emisor común Modo de uso El sincronismo vertical
El amplificador colector común DIODO ZENER El sincronismo horizontal
Resumen sobre polarización Características de operación Los circuitos de sincronismo
Recta estática de carga Ruptura del zéner El oscilador vertical
Recta dinámica de carga Curvas características El oscilador horizontal
Cálculo de los capacitores de paso Resistencia del zéner La deflexión horizontal
Acoplamientos interetapas Efectos de la temperatura La deflexión vertical
a) Acoplamiento RC Aplicaciones de los diodos zéner Algunos defectos usuales
b) Acoplamiento a transformador Características de los diodos zéner comerciales
c) Acoplamiento directo Comprobación de los diodos zéner CAPITULO 13
FUNDAMENTOS FISICOS DE LA REPRODUCCION LOS MICROFONOS REPARACIONES EN RECEPTORES DE RADIO
DEL SONIDO ¿Qué es un micrófono? Pequeñas reparaciones
Propagación de las vibraciones u ondas Teléfonos y micrófonos 1. Problemas de alimentación
La onda de sonido El transductor 2. El defecto “motor de lancha”
Características físicas Tipos de micrófonos 3. Fallas y ruidos en el control de volumen
Frecuencia o tono Micrófono de carbón 4. Interrupciones en las placas
Amplitud Micrófono de capacitor 5. Cambios de componentes
Intensidad Micrófono de bobina móvil 6. Problemas del parlante
Timbre Micrófono de cristal 7. Problemas de ajuste
Velocidad del sonido Características de los micrófonos 8. Los componentes
Reproducción del sonido Sensibilidad 9. Análisis con el inyector de señales
Tipos de reproductores acústicos (parlantes) Direccionalidad 10. Conclusiones
Impedancia REPARACION DE EQUIPOS CON CIRCUITOS
Inmunidad al ruido INTEGRADOS
CAPITULO 7 Cómo proceder
EL SURGIMIENTO DE LA RADIO CAPITULO 10 Búsqueda de fallas
Los experimentos de Faraday PRIMERAS REPARACIONES EN EQUIPOS Cómo usar el inyector
Los planteamientos de Maxwell TRANSISTORIZADOS FIBRAS OPTICAS
Las ondas de radio y el espectro electromagné- Prueba de transistores con el téster Generalidades
tico Análisis de montajes electrónicos Enlace óptico con fibra
La telegrafía sin hilos Lo que puede estar mal Ventajas de las fibras ópticas
Estructura simplificada de una válvula diodo Defectos y comprobaciones Física de la luz
Principio básico de operación de un receptor Mediciones en pequeños amplificadores Construcción de las fibras ópticas
de radio Sustitución del componente Tipos de fibras
Las primeras transmisiones Equivalencias Atenuación de la fibra
La evolución de las comunicaciones por ondas MEDICIONES QUE REQUIEREN PRECISION Componentes activos
radiales Método de compensación de Dubois-Reymond Diodos emisores de luz
El desarrollo de la radio comercial Método de compensación de Poggendorf Diodo de inyección láser
Modulación en FM y transmisión en estéreo DISPOSITIVOS ELECTRONICOS DE MEMORIA
TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO Dispositivos de memoria CAPITULO 14
Los FETs Aplicaciones de los circuitos de memoria INSTRUMENTOS PARA EL SERVICE
El JFET Técnicas de fabricación de las memorias digita- Inyector de señales
Efecto de campo les Fuente de alimentación
El MOSFET de empobrecimiento Cómo trabaja una memoria digital Generador de funciones
MOSFET de enriquecimiento Memorias de la familia ROM Generador de barras
Protección de los FETs Memorias ROM Medidor de inductancia
Memorias PROM Medidor de capacidades
CAPITULO 8 Memorias EEPROM Probador de CI
INSTRUMENTOS PARA CORRIENTE CONTINUA Memorias UV-EPROM Punta de prueba digital
Instrumentos analógicos Memorias de la familia RAM Instrumentos portátiles varios
Funcionamiento de algunos instrumentos analó- Memorias SRAM
gicos Memorias DRAM CAPITULO 15
Empleo como amperímetro Memorias VRAM REGULADORES INTEGRADOS DE LA SERIE 78XX
Empleo como voltímetro Memorias NOVRAM Regulador de tensión patrón
Ohms por volt en los voltímetros de continua Memorias en equipos de audio y video Regulador fijo con mayor tensión de salida
Causas de errores en las mediciones Memorias en computadoras PC Aumentando la tensión de salida con zéner
Las puntas de prueba RAM, Caché, ROM Tensión de salida ajustable con CI regulador fijo
Puntas pasivas Memoria Flash Fuente de corriente fija
Puntas activas CMOS-RAM Fuente de corriente ajustable
MEDICIONES EN CIRCUITOS TRANSISTORIZADOS Memoria de video Cómo aumentar la corriente de salida
a) apertura de los circuitos de polarización Reguladores 78XX en paralelo
b) apertura de los elementos del transistor CAPITULO 11 Regulador de tensión fijo de 7A
c) entrada en corto de los elementos del transis- IDENTIFICACION DE COMPONENTES Regulador de 7A con protección contra cortos
tor Cómo encarar la reparación de equipos elec- Regulador ajustable utilizando CI 7805 y 741
d) entrada en corto de elementos de acopla- trónicos Fuente de tensión simétrica utilizando CI 78XX
4. REPARACIONES EN ETAPAS DE SALIDA Definición de computadora El control remoto digital
DE RECEPTORES DE RADIO Antecedentes de las computadoras Propiedades de las emisiones infrarrojas
Primera configuración personales Estructura física de un control remoto
Segunda configuración Las computadoras personales en los ‘70 Operación del circuito emisor
Tercera configuración El surgimiento de la IBM PC El circuito de control de la unidad remota
Reparación con multímetro La plataforma PC Operación del circuito receptor
Cómo medir tensiones en una radio Generaciones de computadoras PC El formato de la señal infrarroja
TEORIA DE FUNCIONAMIENTO DE LOS VIDEOGRA- Elementos de la PC TRATAMIENTO DE LA INFORMACION EN UNA
BADORES Autotest de funcionamiento COMPUTADORA
Qué es una videograbadora El primer autotest Cómo suma una computadora
Nota histórica El disco de inicialización Cómo se almacena información en los discos
La grabación magnética El proceso de la inicialización Almacenamiento de información
Grabación lineal contra grabación helicoidal Conexión de periféricos Almacenamiento de información en discos
El formato VHS Cómo funciona el plug and play Formateo de un disco
Grabación de audio Instalación del sistema plug and play La disquetera unidad de disco flexible
Grabación azimuthal Los componentes electrónicos de la PC Funcionamiento de las unidades de disco
El track de control y los servomecanismos Funcionamiento de un transistor La importancia del disco rígido
El sistema de control Cómo es el transistor La unidades magneto-ópticas y flópticas
Algunas características de las videograbadoras Funcionamiento de una memoria RAM Las unidades de back-up QIC y DAT
modernas Cómo se escriben los datos en una RAM Unidades de back-up QIC
Manejo remoto Cómo se leen los datos desde una RAM Unidad de cinta de back-up DAT (cinta de au-
Grabación no asistida Cómo funciona un microprocesador dio digital)
Sistema de autodiagnóstico El microprocesador
Múltiples velocidades de reproducción Los procesadores RISC y CISC CAPITULO 21
Efectos digitales El CISC CODIFICACION DE SEÑALES DE TV
Computación por conjunto reducido de ins- Diagrama en bloques del modulador de sonido
CAPITULO 16 trucciones (RISC) Recuperación del audio en el decodificador
LOCALIZACION DE FALLAS EN ETAPAS CON MI- Cómo se comunican los periféricos con la PC CIRCUITO DE CONMUTACION
CROPROCESADORES La barra de direcciones de la PC El transistor unijuntura en la conmutación
Bloques básicos de control para los MP (µP) Placas de expansión de 8 bits Circuitos de aplicación
Fuente de alimentación Placa de 16 bits o placa ISA Comportamiento de las cargas en un semicon-
Diagnóstico de fallas en la fuente Placa MCA de 32 bits ductor
El reset Placa EISA de 32 bits Dispositivos efectivos de disparo
Diagnóstico de fallas en el reset Placa de bus local VESA (VL-BUS) de 32 bits Rectificador controlado de silicio
Reloj del µP (MP) Placa de bus local PCI Triac - Diac
Diagnóstico de fallas en el reloj Bus local VESA LA SUPERCONDUCTIVIDAD Y SUS APLICACIONES
LA TELEVISION DIGITAL (DTV) Bus local PCI Qué se entiende por superconductividad
¿Qué es la televisión digital? Características de los superconductores
Conversión analógico/digital CAPITULO 19 Aplicaciones de los superconductores
Teorema de muestreo de Nyquist ENSAMBLADO DE COMPUTADORAS Generación de energía eléctrica
Muestreo, cuatización y resolución Arquitectura de una PC Mejores dispositivos electrónicos
Codificación A/D Periféricos de entrada de datos Transportación terrestre
Recomendaciones CCIR-601 Dispositivos de proceso de información Aplicaciones
Compresión digital Dispositivos de almacenamiento de información
Reducción de datos Periféricos de salida de datos CAPITULO 22
Tipos de compresión Equipo necesario para la reparación MANTENIMIENTO Y REPARACION DE
Transformación Factores a considerar en la elección de herra- COMPUTADORAS
Transformación de coseno discreta (DCT) mientas, componentes y programas ¿En qué consiste el servicio a una PC?
Cuantización Reparación de máquinas muy básicas emplea- Mantenimiento
Codificación das en hogares o en empresas pequeñas Reparación
Método de codificación Huffman a) Herramientas y componentes Protección de la información
Compresiones de audio b) Discos sistema Actualización
Normas internacionales de televisión digital c) Utilerías para el servicio Herramientas y componentes
JPEG - MPEG - Perfiles y niveles MANEJO DEL OSCILOSCOPIO Discos con sistema
MPEG-1 - MPEG-2 Qué es un osciloscopio Utilitarios para el servicio a PC
Transmisión de TV progresiva y entrelazada Principio de funcionamiento del osciloscopio Utilitarios de información del sistema
Formatos múltiples Tipos y marcas de osciloscopios Utilitarios que se incluyen en Windows 95 y Win-
Comentarios finales Controles típicos de un osciloscopio dows 98
USOS DEL GENERADOR DE BARRAS Conexiones de señal Utilitarios de diagnóstico y Reparación
DE TV COLOR Mediciones de carácter general Programas integrados
Usos en la salida de RF Mediciones en audio y video Programas para mantenimiento y reparación
Usos en la salida de FI La función delay Reparaciones típicas
Usos en la salida de video TEORIA DE CIRCUITOS Mantenimiento correctivo y preventivo
Usos en la salidas de sincronismo Principio de sustitución Actualización
Usos en el barrido entrelazado y progresivo Teorema de Millman
Funciones y prestaciones del generador Teorema de la máxima transferencia de energía CAPITULO 23
Teorema de la reciprocidad COMUNICACIONES VIA SATELITE
CAPITULO 17 Métodos de resolución de circuitos Los satélites
MANEJO Y OPERACION DEL FRECUENCIMETRO Planteo de las ecuaciones La TV satelital
¿Qué es un frecuencímetro? Método de mallas Elementos necesarios para ver TV satelital
Consejos para la elección de un frecuencímetro Método de los nodos Las antenas parabólicas
Principio de operación del frecuencímetro Construcción de un sistema para ver TV satelital
Aplicaciones del contador de frecuencia CAPITULO 20
Mediciones en audio y video CIRCUITOS DE MONTAJE SUPERFICIAL
REPARACION DE EQUIPOS DE AUDIO Antecedentes de los circuitos impresos CAPITULO 24
Medición de tensión en circuitos transistorizados Estructura de un circuito impreso TECNICAS DIGITALES
¿Qué efecto causa esa alteración en la calidad Tipos de circuito impreso Lógica digital aplicada
del sonido? Tecnología de montaje superficial Presentación de las principales compuertas
¿Qué ocurre si estos componentes presentan Encapsulados y matrículas Lógica positiva y lógica negativa
problemas? Encapsulados para transistores múltiples Compuertas lógicas
Tensiones en salidas complementarias Transistores de propósito general Relaciones entre las compuertas
Circuitos integrados híbridos Introducción Leyes de De Morgan
TEOREMAS DE RESOLUCION DE CIRCUITOS Diodos de sintonía Ejemplos con compuertas
Principio de superposición Diodos Schottky Función lógica comparación
1) Cálculo por leyes de Kirchhoff Diodos de conmutación Compuertas lógicas comerciales TTL
2) Cálculo por el método de superposición Diodos múltiples de conmutación Compuertas lógicas comerciales CMOS
Teorema de Thevenin Diodos zéner Diseño de circuitos digitales
Teorema de Norton Herramientas para la soldadura Expresiones canónicas
Cómo soldar un componente SMD Qué se puede hacer con las compuertas
CAPITULO 18 Procedimiento Diagrama de Veitch y de Karnaugh
¿QUE ES UNA COMPUTADORA? EL CONTROL REMOTO Diseño de circuitos lógicos
Arquitectura de una PC Qué es un control remoto Ejemplos de aplicación
5. Capítulo 1
Capítulo 1
Principios de Generación de la Electricidad
E
l principio físico según el cual rencia entre las acciones magnéti- que hay que liberar los electrones
una de las partículas atómicas, ca y eléctrica. de valencia a partir de otra fuente
el electrón, presenta una car- En esa época, aún no estaban de energía para producir el flujo
ga a la que por convención se le totalmente sentadas las bases de eléctrico; sin embargo, no es nece-
considera negativa, constituye el la revolución científica de la que sario analizar esta fundamenta-
fundamento de una de las fuentes surgiría la física clásica, y que to- ción para entender el tema cen-
de energía más importantes de la maría forma definitiva en el siglo tral del presente capítulo.
vida moderna: la electricidad. En XVIII, con Isaac Newton, quien es- Las formas en que la electricidad
este capítulo, de nivel básico, se tableció una serie de principios puede ser generada son las si-
explican las seis principales formas que darían base al método cientí- guientes: por fricción o inducción,
de generación de electricidad: fico. No obstante, a partir de en- por reacción química, por presión,
por fricción o inducción, por reac- tonces se produjeron avances im- por calor, por luz y por magnetis-
ción química, por presión, por ca- portantes que culminarían en el si- mo.
lor, por luz y por magnetismo. Y glo XIX, cuando diversos investiga-
también se aprovechan las expli- dores desarrollan toda la base teó-
caciones para sugerir algunos ex- rico-práctica para la generación, ELECTRICIDAD POR FRICCIÓN
perimentos. aprovechamiento y distribución de O INDUCCIÓN
Si bien la electricidad fue cono- la electricidad, y que tendrían co-
cida por los antiguos griegos apro- mo punto final el establecimiento Ya mencionamos que la fricción
ximadamente en el año 600 AC, de las primeras redes de distribu- entre materiales como forma de
cuando Tales de Mileto observó ción de fluido eléctrico hacia los producir electricidad, fue descu-
que el ámbar adquiere la propie- hogares y la industria (figura 1). bierta desde la antigua Grecia. Por
dad de atraer objetos ligeros al ser mera casualidad, Tales de Mileto
frotado, el primer estudio científico observó que al frotar en la piel de
de los fenómenos “eléctricos” fue FORMAS DE GENERAR los animales una pieza de ámbar,
publicado en 1600, por William Gil- ELECTRICIDAD ésta adquiría la propiedad de
bert, un médico británico que utili- atraer pequeños trozos de virutas
zó el término eléctrico (del griego Básicamente, existen seis formas de madera.
elektron, que significa “ámbar”) diferentes de generar electricidad, Actualmente, sabemos que
para referirse a la fuerza que ejer- aunque sólo algunas pueden con- cuando dos cuerpos se frotan en-
ce esa sustancia al ser frotada, y siderarse fuentes eficaces de ener- tre sí, uno de ellos “cede” electro-
quien también estableció la dife- gía. Lo característico en todas es nes al otro. Es decir, mientras de
uno de esos cuerpos se despren-
den tales partículas subatómicas,
Fig. 1
el otro las recibe; como resultado,
el primero queda con déficit de
electrones y el segundo con exce-
so.
Cuando un átomo tiene déficit
de electrones, la carga total del
material es positiva; cuando tiene
exceso de electrones, el material
adquiere una carga total negativa
(figura 2). Para comprobar este fe-
nómeno, frote varias veces en su
cabeza un globo inflado; notará
que éste puede atraer pequeños
trozos de papel o mantenerse ad-
herido a la pared por tiempo inde-
terminado (figura 3). Otro experi-
5
6. Principios de Generación de la Electricidad
se le conoce como plo, tenemos las pilas y baterías uti-
“electricidad estática”. lizadas en equipos portátiles, ra-
Uno de los medios dios, automóviles, etc.; se puede
más conocidos para decir que una pila es un medio
generar grandes canti- que transforma la energía química
dades de electricidad en eléctrica, ya que está formada
estática, es la Máquina por un electrolito (que puede ser lí-
de Wimshurst (figura 4). quido, sólido o de pasta), un elec-
Este aparato consiste trodo positivo y un electrodo nega-
en dos discos plásticos tivo.
colocados frente a fren- El electrolito, una sustancia quí-
te, que giran en senti- mica, reacciona con los electro-
Fig. 2 dos opuestos; sobre uno dos, de tal forma que a uno de
de ellos se encuentran ellos llegan los electrones liberados
varias laminillas con- por la reacción -haciéndose nega-
ductoras. tivo-, mientras que el otro, habién-
La mutua influencia dolos perdido, adquiere carga po-
ejercida, origina un des- sitiva (figura 5). Esta diferencia de
plazamiento de cargas. cargas entre los dos electrodos se
La carga eléctrica de conoce como “diferencia de po-
los discos es recupera- tencial”. Si se conecta un cable
da mediante un par de conductor externo que los comuni-
electrodos, los cuales se que, la diferencia de potencial ori-
colocan de modo que gina un camino por el que los elec-
estén en contacto con trones del electrodo negativo pa-
Fig. 3 la superficie del disco san al electrodo positivo. Precisa-
que tiene las laminillas; mente, al desplazamiento de los
cuando la cantidad de electrones a través de un conduc-
carga acumulada en la tor se le conoce con el nombre de
mento consiste en peinarse el ca- superficie de los discos es grande, “corriente eléctrica” (figura 6). Bá-
bello seco, estando frente a un es- se llegan a producir arcos eléctri- sicamente, podemos hablar de
pejo y dentro de un cuarto oscuro; cos entre las terminales externas dos tipos de pilas: primarias y se-
luego de pasar varias veces el pei- del dispositivo. cundarias. En el caso de las prima-
ne, podremos observar que se pro- rias, la sustancia química utilizada
ducen chispas luminosas; esto se se transforma lentamente en sus-
debe al efecto de desplaza-mien- ELECTRICIDAD POR tancias diferentes; y es que, a cau-
to de cargas. REACCIÓN QUÍMICA sa de la reacción química que li-
Conforme a lo que acabamos bera los electrones, el electrolito
de explicar, la electricidad se pro- Una de las formas más eficientes no puede transformarse en la sus-
duce por el paso de los electrones y ampliamente utilizadas para ge- tancia original que era antes de
de un material a otro; es decir, por nerar electricidad, es la de las suceder aquélla (es cuando se di-
efecto de la fricción. Por lo tanto, reacciones químicas. Como ejem- ce que “las pilas se han descarga-
Fig. 4
Fig. 5
6
7. Capítulo 1
COMPONENTES Y nera aproximadamente 1,34 volts
APLICACIONES DE (figura 8).
LAS PILAS Por lo que se refiere a la pila se-
cundaria o acumulador (que co-
Una de las pilas pri- mo ya se dijo puede ser recargada
marias más comunes es al invertir la reacción química), ca-
la Leclanché o “pila se- be mencionar que fue inventada
ca”, inventada en los en 1859 por el físico francés Gaston
años 60 por el químico Planté. Está formada por un elec-
francés Georges Le- trolito de ácido sulfúrico y agua,
clanché. El electrolito con electrodos de plomo y óxido
consiste en una pasta de plomo; internamente, está
Fig. 6 de cloruro de amonio y constituida por un conjunto de pi-
cloruro de zinc. Una lá- las individuales conectadas en se-
mina que se emplea rie (figura 9). Las pilas secundarias
como el electrodo ne- las encontramos en automóviles,
gativo, sirve también aviones y en sistemas de almace-
como envase, y está namiento de energía eléctrica de
construida con base en fuentes de energía alternativa;
zinc; el electrodo positi- ejemplo de estas últimas, son los
vo es la combinación paneles solares o los generadores
de una barra de carbo- movidos por viento.
no con dióxido de man-
ganesio, y al momento
de combinar los tres FABRICACIÓN DE UNA
elementos, se obtienen PILA PRIMARIA
Fig. 7 aproximadamente 1,5
volts entre la terminal Para fabricar una pila primaria,
central y el envase (fi- se requiere solamente de un limón
gura 7). grande, una laminilla de cobre y
Otro ejemplo de pila una zinc, ambas de 5 x 1 cm. Lo
primaria, es aquella que único que hay que hacer es inser-
se utiliza en equipos pe- tar las laminillas, una en cada cara
queños (tales como los del limón, procurando que entren
relojes de pulso digita- lo más profundamente posible pe-
les). En esta pila -con ro sin llegar a tocarse.
forma de disco cilíndri- Con ayuda de un voltímetro, se
Fig. 8 co-, el electrolito es una puede comprobar fácilmente la
solución de hidróxido diferencia de potencial que existe
de potasio, el electrodo entre las laminillas. La terminal ne-
do”). Las pilas de este tipo tam- positivo se hace con óxido de mer- gativa se forma en el electrodo de
bién reciben el nombre “voltai- curio y el electrodo negativo con zinc, mientras que la terminal posi-
cas”. zinc. La pila de este tipo, conocida tiva en el de cobre; el electrolito
Por su parte, las pilas secunda- como “batería de mercurio”, ge- de nuestra pila es precisamente el
rias, baterías o acumuladores, tie-
nen la característica
de que en ellas el elec-
trolito sí puede ser re-
convertido después de
utilizarse en las sustan-
cias originales; para lo-
grarlo, basta con pasar
a través de él una co-
rriente eléctrica, pero
en sentido contrario al
de su operación nor-
mal (esto es a lo que se
llama “recarga de la
pila”). Fig. 9
7
8. Principios de Generación de la Electricidad
bada en forma de
surcos en los discos
de acetato negro (fi-
gura 12).
Además, los mate-
riales piezoeléctricos
tienden a deformar-
se cuando se les
aplica un voltaje. Es-
te fenómeno es ex-
plotado para gene-
Fig. 10 rar señales electróni-
cas de una frecuen-
de donde proceden. cia fija y altamente estable.
Sustancias como las sa-
les de Rochelle y las ce-
rámicas de titanato de ELECTRICIDAD POR CALOR
bario, son especialmen-
te efectivas para gene- Cuando se aplica energía calorí-
rar éste efecto. fica a determinados metales, éstos
El punto momentá- aumentan el movimiento cinético
neamente abandona- de sus átomos; así, se origina el
do por los electrones a desprendimiento de los electrones
Fig. 11 causa de la aplicación de las órbitas de valencia. Otros
de la fuerza, se torna metales, se comportan de manera
entonces positivo; por inversa.
ácido cítrico que contiene el zumo contra, el extremo más alejado de Supongamos que un metal del
de limón. Vea la figura 10. él se hace negativo: surge así entre primer tipo es unido superficial-
ambos una diferencia de carga (fi- mente a un metal de comporta-
gura 11). miento contrario, y que se les apli-
ELECTRICIDAD POR PRESIÓN Los materiales piezoeléctricos se ca calor. Mientras que uno será
cortan en formas especiales, de cada vez más positivo conforme
Los materiales piezoeléctricos modo que sea posible controlar los se vayan liberando sus electrones,
son aquellos que liberan electro- puntos en donde existe la diferen- el otro -que los absorbe- se hará
nes cuando se les aplica una fuer- cia de potencial. Este efecto se muy negativo al almacenar car-
za. Su nombre se deriva del térmi- aprovecha para generar señales gas negativas.
no griego Piezo, que significa “pre- electrónicas de audio en los micró- Tras retirar la fuente de calor, los
sión”. fonos “de cristal”, los cuales están metales se irán enfriando y enton-
Cuando se aplica la fuerza sobre formados por un cristal piezoeléc- ces los electrones “extras” que fue-
el material, los electrones son obli- trico sobre el que se coloca una ron de momento alojados por uno
gados a salir de sus órbitas y se tapa que lo deforma conforme a de los metales, regresarán al de su
desplazan hacia el punto opuesto las variaciones de los sonidos que procedencia. Cuanto más calor se
a aquel en que se está ejerciendo logran desplazarla. Años atrás, los aplique a la unión de esos metales,
la presión; cuando ésta cesa, los cristales piezoeléctricos se utiliza- mayor será la cantidad de carga
electrones regresan a los átomos ban para recuperar la música gra- eléctrica que pueda producirse. A
Fig. 12
8
9. Capítulo 1
para aumentar la canti- cirse cargas en los extremos de los
dad total de corriente y materiales semiconductores, se ori-
de voltaje. Este dispositi- gina una diferencia de potencial
vo, en su conjunto, es (como en el caso de las pilas).
conocido como “ter- c) Efecto de fotoconducción.
mopila”. En general, po- Puesto que son liberados los elec-
demos decir que las ter- trones de materiales cristalinos
mopilas transforman la (que normalmente presentan alta
energía calorífica en resistencia eléctrica), aumenta su
energía eléctrica. conductividad y disminuye su resis-
tencia eléctrica al paso de la luz
(figura 14).
ELECTRICIDAD POR LUZ
Fig. 13 Fue en 1905, cuando el físico ale-
El “efecto fotoeléctri- mán Albert Einstein propuso por pri-
co” consiste en la libe- mera vez una teoría que explicaba
éste fenómeno se le conoce como ración de electrones de un mate- de manera satisfactoria el efecto
“termoelectricidad”. rial, cuando la luz incide sobre és- fotoeléctrico. Su teoría señala que
A aquellos dispositivos formados te. El potasio, el sodio, el cesio, el la luz está formada por fotones (es
por la unión de dos metales y que selenio, el sulfuro de plomo, el ger- decir pequeños paquetes de ener-
presentan el efecto de termoelec- manio, el silicio y el cadmio, son al- gía), los cuales chocan contra la
tricidad, se les denomina “termo- gunos de los materiales que pre- superficie de las sustancias; si tie-
par” (figura 13). sentan tal característica. nen suficiente energía, serán ca-
El fenómeno de la termoelectri- paces de liberar a los electrones
cidad puede ser fácilmente com- de valencia del material y, por
probado mediante un sencillo ex- Aplicaciones del efecto consecuencia, provocarán exce-
perimento. Haciendo uso de un fotoeléctrico sos y déficit de cargas.
alambre de cobre y uno de zinc, El efecto fotovoltaico se explota
hay que formar una trenza de Al efecto fotoeléctrico se le pue- para generar electricidad, me-
aproximadamente 30 cm de largo; den dar tres distintas aplicaciones diante el uso de celdas solares fo-
se deben dejar libres unos 5 cm de en electrónica: tovoltaicas. Para ello, se necesita
cada alambre. Enseguida, con montar una gran cantidad de pa-
una vela, se calienta el principio a) Fotoionización. La luz aumen- neles solares, donde las celdas vie-
de la trenza; finalmente, con un ta la conducción que se realiza del nen de fábrica en grupos dispues-
voltímetro se mide la diferencia de cátodo a la placa de una válvula tos en serie/paralelo para generar
potencial en los extremos que se de gas (bulbo), debido a la ioniza- grandes cantidades de voltaje y
dejaron libres. En aplicaciones rea- ción (liberación de los electrones corriente.
les se unen varios dispositivos ter- de valencia del gas contenido). Actualmente ya existen subesta-
mopar, en circuitos serie/paralelo, b) Efecto fotovoltaico. Al produ- ciones piloto, en las que se genera
Fig. 14
9
10. Principios de Generación de la Electricidad
za magnética de un utiliza para recargar al acumula-
imán, los fotones del dor (pila secundaria) del propio
campo obligan a los vehículo.
electrones de dicho Los generadores de este tipo son
conductor a desplazar- ampliamente utilizados en el cam-
se; de esta forma, dado po de la electricidad comercial.
que en uno de sus extre- Para ello se recurre a diferentes
mos se produce un acu- fuerzas que hacen girar a los gene-
Fig. 15 mulamiento de electro- radores, entre las que se cuenta al
nes y en el otro un défi- vapor de agua, las presas, las cen-
electricidad a partir de la energía cit, se obtiene un conductor con trales nucleoeléctricas, etc. Para
solar que llega a la Tierra durante un extremo positivo y otro negati- comprobar esta forma de generar
el día. Para su consumo durante la vo. Esto es a lo que se llama “mag- electricidad, habrá que conseguir
noche, parte de esta energía es al- netoelectricidad” (figura 15). un motor pequeño (como los utili-
macenada en acumuladores. Con este principio, se construyen zados en los juguetes); una vez ob-
Si se toma en cuenta que es muy generadores eléctricos con cien- tenido, se coloca en sus terminales
fácil conseguir celdas solares, no tos de espiras de alambre que ro- de alimentación un voltímetro en
habrá problema alguno para, con dean un núcleo ferromagnético. el rango más bajo; al hacer girar
una de al menos 10 x 10 cm, gene- Todo se monta sobre un eje girato- manualmente el eje del motor, se
rar potenciales de hasta 1,5 volts - rio, dentro de un campo magnéti- observará que el valor leído por el
verificables mediante voltímetro- co intenso. Al girar, las espiras de voltímetro aumenta -lo cual indica
que bien pueden alimentar a mo- alambre cortan cientos de veces la presencia de una diferencia de
tores pequeños. las líneas de fuerza magnética; potencial- (figura 16).
con esto se obliga a los electrones
de cada una de las espiras a esta-
ELECTRICIDAD POR blecer una acumulación de car- CONCLUSIÓN
MAGNETISMO gas, la cual se globaliza para final-
mente obtener magnitudes consi- Queda claro, por las explicacio-
¿Ha notado la capacidad que derables de voltaje y de corriente nes anteriores, que la electricidad
tienen algunas personas de orien- aprovechables. es un fenómeno físico asociado a
tarse aun en lugares donde no hay Los generadores eléctricos los cargas eléctricas estáticas o en
puntos de referencia claros? Esta encontramos, por ejemplo, en las movimiento; por lo tanto, es una
capacidad algo que puede expli- bicicletas, con el nombre de “di- manifestación de la estructura ató-
carse: existe en la nariz un depósito namos”. Cuando la rueda de la bi- mica de la materia.
de un compuesto basado en el cicleta gira, la dinamo también lo El hombre conoció la electrici-
hierro, el cual tiene la misma fun- hace y entonces genera suficiente dad por diversos acontecimientos
ción de una brújula; dicho depósi- electricidad para alimentar a una naturales como los rayos y las pro-
to tiene conexiones nerviosas al pequeña lámpara. En los autos, el piedades del ámbar, pero no fue
cerebro, de tal manera que la inte- generador eléctrico se llama “al- sino hasta el siglo XIX -cuando ya
racción de su campo con el cam- ternador”, debido a que produce estaban bien sentadas las bases
po magnético de la Tierra, produ- electricidad alterna en vez de di- de la física clásica- que surgió la
ce una cierta respuesta o estímulo recta; su estructura es práctica- ciencia de la electricidad y del
que el cerebro procesa, permitien- mente igual a la de cualquier ge- magnetismo, que a la postre per-
do la orientación del individuo. Esa nerador convencional, ya que gira mitiría la generación, aprovecha-
capacidad está casi perdida en gracias al impulso que le suministra miento y distribución de esta fuen-
los humanos, pero no en otros or- el propio motor del auto. La ener- te de energía para beneficio de la
ganismos como el atún, el delfín y gía producida por el alternador se humanidad.
otros más, que la utilizan como me-
dio de orientación durante sus mi-
graciones masivas.
El magnetismo es una forma de
energía capaz de atraer metales,
gracias al campo de fuerza que
genera. A su vez, el campo mag-
nético de un imán está formado
por fotones, pero de una frecuen-
cia distinta a la de la luz. Cuando
un alambre conductor cruza per- Fig. 17
pendicularmente las líneas de fuer-
10
11. Capítulo 1
Un Vistazo a la Electrónica de Hoy
E
s muy probable que ésta sea la lar concibió tantos mitos y leyen- versión analógico/digital y digi-
primera vez que lee una publi- das, pues los pueblos sin comuni- tal/analógico, la electrónica de los
cación de electrónica, es por caciones son campo fértil para la bits ha invadido de forma exitosa
ello que haremos un pequeño re- superstición. áreas que se consideraban verda-
sumen de lo que está ocurriendo No es el caso de este fin de siglo, deros bastiones de las señales aná-
en la actualidad en materia de que se caracteriza por su dimen- logas.
“electrónica”. sión a escala del planeta y por sus
Ya sea que usted encienda el te- cambios tan profundos y tan rápi- La tecnología digital puede
levisor, escuche un CD, hable por dos. La tecnología, y especialmen- expresar sonidos, imágenes y
teléfono, utilice el cajero automáti- te la electrónica, es quizás la mues- datos con sólo dos estados
co, navegue por Internet o consul- tra más perceptible de ese mudar lógicos: ausencia y presencia
te una base de datos computari- incesante que llega a producir vér- de voltaje, o unos y ceros.
zada, lo más probable es que esté tigo y desconfianza.
haciendo uso de alguna tecnolo- ¿Quién, siendo adulto, no ha Esto permite manejar informa-
gía digital. Es por ello que haremos sentido alguna vez recelo por los ción con un gran margen de segu-
un breve recuento del panorama nuevos sistemas de entretenimien- ridad, pues un 1 y un 0 siempre se-
tecnológico que se avizora en el to como los videojuegos y el Tama- rán 1 y 0, mientras que los niveles
presente y en el que, de una u otra gotchi? de voltaje de una señal análoga
forma, intervienen sistemas y circui- ¿Quién no se ha impresionado pueden sufrir degradaciones du-
tos digitales. por la capacidad de procesa- rante los procesos electrónicos, ser
miento de las computadoras? influenciadas por ruidos externos,
¿Quién, especialmente si su área sufrir pequeños errores en el proce-
EL IMPERIO DE LOS BITS de trabajo es la electrónica, está so de almacenaje y/o recupera-
completamente seguro que no ne- ción, etc. Y aunque las señales di-
La tecnología digital no sólo ha cesita adaptarse y asimilar nuevos gitales también son susceptibles de
permitido la fabricación de nuevos conocimientos? las mismas alteraciones, es posible
aparatos de consumo que ofrecen Algo es muy cierto de esta épo- aplicar poderosos métodos de de-
prestaciones inéditas, tal es el caso ca: el mundo se nos mueve, y mu- tección y corrección de errores
de los televisores con efectos digi- cho. Ese es justamente uno de los que garantizan la fiabilidad de la
tales, los reproductores de CD, las rasgos de lo que algunos especia- información grabada, transmitida,
agendas y traductores de bolsillo e listas llaman “era digital”. procesada o recuperada.
incluso las nuevas “mascotas vir- Otras ventajas de la tecnología
tuales”; también ha modificado digital sobre la analógica son las si-
nuestra percepción del mundo y VENTAJAS DE LA TECNOLOGÍA DIGITAL guientes: la posibilidad de compri-
de nosotros mismos por el surgi- mir los datos de manera muy efi-
miento de nuevos sistemas de co- Si bien la tecnología digital no ha ciente; la capacidad de mezclar
municación, de los que la red Inter- desplazado a la tecnología analó- múltiples señales en un solo canal
net y la televisión por satélite son gica, y no sabemos si llegue a ha- sin que se interfieran entre sí; el uso
algunos ejemplos. E igualmente ha cerlo, sí ha mostrado una mayor de razones variables de datos; etc.
propiciado una revolución en eficiencia en cuanto al tratamien- Por supuesto, al igual que todos
nuestros sistemas de aprendizaje, to de señales y el almacenamiento los avances que son profunda-
laborales, fabriles, de diagnóstico y procesamiento de información, mente innovadores, la tecnología
clínico y en numerosos campos lo que a su vez ha dado origen a digital es resultado de los desarro-
más, gracias a los microprocesa- nuevos sistemas electrónicos y llos en otros campos: la construc-
dores. En resumidas cuentas, la hu- nuevas prestaciones de los equi- ción de circuitos integrados de ba-
manidad no es la misma ni piensa pos. Y es que un aparato que an- jo costo y muy alta complejidad;
igual que hace una generación. tes requería de una enorme y las nuevas técnicas de manejo de
Las sociedades antiguas evolu- compleja circuitería analógica pa- datos numéricos, que permiten
cionaban de manera muy lenta, ra llevar a cabo cierto proceso, operaciones más eficientes y sim-
en parte porque no había medios ahora, con los recursos digitales, plifican procesos muy complica-
de comunicación ágiles y, por no sólo puede incorporar novedo- dos; la fabricación de poderosos
consecuencia, no había mucho sas funciones, sino también ser sim- microprocesadores capaces de
contacto entre culturas distintas. plificado en su construcción. Ade- efectuar millones de operaciones
No en vano la imaginación popu- más, gracias a los circuitos de con- por segundo; y, en general, de una
11
12. Principios de Generación de la Electricidad
continua evolución en el manejo transmitir igualmente voz e ima- de señal incluidos en los satélites,
de señales digitales. gen. Por supuesto, la imagen trans- han avanzado a tal grado que un
mitida es de muy baja resolución y satélite moderno puede manejar
con una frecuencia de refresco de cientos de canales de TV y audio a
COMUNICACIONES apenas unos cuantos cuadros por la vez, al tiempo que transfiere
segundo, pero se espera que, con- enormes cantidades de datos de-
Ya sabemos que las comunica- forme se desarrollen las tecnolo- rivados de los flujos de llamadas te-
ciones electrónicas van mucho gías de codificación y de compre- lefónicas.
más allá de una simple conexión sión de datos, su calidad mejore. Conforme se desarrolló todo un
telefónica. Revisemos algunos sis- Hasta el momento ningún siste- sistema de satélites comerciales,
temas que ya se están empleando ma ha sido aceptado por las gran- las grandes compañías televisoras
en nuestros días y que posiblemen- des compañías telefónicas como pudieron vender directamente sus
te se vuelvan elementos cotidianos un estándar, aunque ya está en señales a los usuarios. Fue enton-
en un futuro cercano. uso una alternativa muy promete- ces cuando se comenzó a instalar
dora: por medio de la red Internet en muchos hogares del mundo las
Videoconferencia es posible enlazar dos o más com- tradicionales antenas parabólicas
No obstante que ya tiene más putadoras utilizando las líneas tele- que toman la señal que “baja” del
de 100 años de haber sido inventa- fónicas tradicionales, y entre sus satélite y la entregan a un receptor
do, el teléfono ha mostrado pocos mensajes intercambiados se pue- especial que finalmente recupera
cambios significativos en sus princi- de hacer una combinación de au- las emisiones televisivas. La desven-
pios básicos de operación (de he- dio y video comprimido, en pe- taja de dicho sistema, es que se re-
cho, es posible utilizar un aparato queños “paquetes” que se deco- quiere una antena de grandes di-
antiguo en las modernas líneas di- difican en el sistema receptor y se mensiones y un enorme mecanis-
gitales). Sin embargo, desde hace presentan al usuario como voz pro- mo que permita cambiar su orien-
varios años se ha trabajado en sis- veniente de la tarjeta de sonido e tación hacia tal o cual satélite.
temas que permiten además ob- imagen expedida en el monitor. La Ese sistema de recepción de TV
servar en una pequeña pantalla al ventaja de esta innovación, es que vía satélite ha quedado obsoleto
interlocutor. las computadoras pueden estar gracias a las técnicas digitales,
Se han hecho múltiples experi- ubicadas en puntos muy distantes que mediante una poderosa com-
mentos en esa dirección, aunque del planeta, pero el costo de la lla- presión de datos hacen posible la
un obstáculo muy importante es la mada no es de larga distancia, si- transmisión y codificación de va-
inversión necesaria para sustituir los no local, de la misma manera que rios canales en el mismo ancho de
tradicionales cables de cobre de los demás servicios de Internet. banda dedicado normalmente a
la red telefónica, por un tendido un solo canal. De esta manera, es
de fibra óptica que permite un an- No está de más recordar otro posible utilizar una pequeña ante-
cho de banda muy amplio. Cuan- servicio moderno que constituye na orientada de manera perma-
do sólo se maneja una señal de una alternativa de comunicación nente hacia una misma dirección,
audio (y ni siquiera de muy alta ca- barata, eficiente e instantánea: el desde donde transmite su señal
lidad), es suficiente el cableado correo electrónico. Si usted está uno o más satélites geoestaciona-
tradicional, pero cuando se re- conectado a Internet sabe a qué rios. A este nuevo sistema se le co-
quiere enviar el enorme flujo de nos referimos. noce como DTH-TV (siglas de Di-
datos que implica la transmisión de rect-to-Home TV o televisión direc-
una imagen en movimiento, la pér- ta al hogar).
dida de fidelidad en el trayecto es Televisión vía satélite Internet también ha sido plan-
tal que la comunicación se vuelve Seguramente usted ha sido testi- teado como un recurso para la
prácticamente imposible. go de la propagación de antenas transmisión de programas televisi-
A pesar de esta limitante, a la fe- parabólicas que reciben directa- vos, aunque igualmente se ha to-
cha se han realizado algunos ex- mente la señal de un satélite. pado con la barrera del ajustado
perimentos que permiten la trans- En los años 60’s, en plena carrera ancho de banda de las líneas tele-
misión de imágenes de baja reso- entre norteamericanos y soviéticos fónicas tradicionales; sin embar-
lución, utilizando las mismas líneas por la conquista del espacio, co- go, es posible que con la aparición
telefónicas y el mismo estándar de menzaron las primeras transmisio- de los llamados Cable Modems
comunicaciones que emplean mi- nes de televisión por satélite. Al (dispositivos que utilizan las líneas
llones de teléfonos alrededor del principio, con el lanzamiento del de TV por cable para establecer
mundo. Compañías tan importan- Early Bird apenas se consiguió un enlaces vía Internet) y el consi-
tes como Casio, AT&T, Laboratorios flujo de 240 llamadas telefónicas si- guiente aumento en la velocidad
Bell, Matsushita y otras más, han multáneas entre Europa y Estados de transferencia de datos, la TV
presentado prototipos funcionales Unidos; sin embargo, de entonces por esta red se convierta en algo
de sistemas que son capaces de a la fecha los circuitos de manejo cotidiano.
12
13. Capítulo 1
se envía en formato digital y El DVD
Fig. 1
se despliega en una pantalla Recientemente entró al merca-
de cristal líquido mediante do de consumo y de computación
caracteres alfanuméricos. un nuevo sistema de almacena-
Pero hay todavía un sistema miento de información que segu-
de localización personal no ramente va a reemplazar a las cin-
muy conocido. tas de video y al CD convencional:
¿Ha observado en algunos nos referimos al formato de audio y
camiones repartidores la le- video digital conocido como DVD
yenda “Protegido con sistema o disco versátil digital.
de localización vía satélite”? Estos discos tienen un aspecto
Esta forma de ubicación se muy similar al de un CD común; de
basa en un pequeño aparato hecho, su tecnología de fabrica-
denominado GPS (Global Po- ción es similar, con la salvedad de
sitioning System o Sistema de que pueden almacenar una canti-
Posición Global), el cual reci- dad de datos seis veces mayor a la
be las señales enviadas por de un disco de audio digital debi-
tres o más satélites colocados do a que es menor el tamaño de
en órbita estacionaria; mi- los pits de información (figura 1); y
diendo de forma muy precisa aun esa capacidad podría llegar a
el tiempo que tarda cada se- ser hasta más de 20 veces superior
ñal en llegar, es posible deter- a la que alcanza un CD, gracias a
Comunicación y minar la ubicación del camión (lo un sistema de grabación por ca-
localización personal cual se logra con un margen de pas (figura 2).
La telefonía celular es un medio error de pocos metros); para llevar Esto hace que el DVD se convier-
de comunicación que apareció a cabo este cálculo, los GPS nece- ta en un medio de almacenamien-
hace pocos años y que ha tenido sitan forzosamente de una compu- to ideal para video digitalizado,
buena aceptación, y si bien las tadora que mide los retardos de con la ventaja de que proporcio-
emisiones son analógicas, su tec- las señales de los satélites, realiza la na mejor calidad de imagen que
nología depende en los centros de triangulación de señales y localiza las tradicionales cintas magnéti-
control de sistemas digitales muy con exactitud el punto del globo cas, y que además ofrece las ven-
complejos. Además, se le han in- terrestre en que se encuentra. tajas del medio óptico: su nulo des-
corporado recursos digitales de Este método también ha revolu- gaste y la posibilidad de añadir
encriptación de conversaciones cionado los sistemas de orienta- datos de control y de detección y
para evitar que personas ajenas ción en la navegación marítima y corrección de errores en la lectura.
puedan interceptar llamadas, así aérea, pues permiten a los capita-
como “llaves de seguridad” que nes de barco y a los pilotos consul- La televisión de alta definición
permiten precisar si una llamada tar en tiempo real la posición del Aunque ya tiene más de 50
efectivamente proviene de un barco o la nave a través de una años, el formato de televisión NTSC
cierto teléfono o si algún “pirata” computadora a bordo que recibe sigue rigiendo la transmisión y re-
está tratando de utilizar la línea sin las señales del GPS. cepción de señales televisivas en
derecho. Una adición más, es el
cálculo automático de factura-
ción, por medio del cual el usuario AUDIO Y VIDEO Fig. 2
puede ir controlando sus consu-
mos telefónicos. Esta es una área
También han surgido sistemas donde los cambios son
masivos de radiolocalización, los percibidos muy rápi-
llamados beeper, los cuales pue- damente por el públi-
den transmitir mensajes sin importar co consumidor y por el
el punto de la ciudad donde se especialista electróni-
encuentre el usuario. Para ello, las co, y probablemente
compañías proveedoras del servi- es la que más influye
cio poseen estaciones radiales, en nuestros hábitos de
que emiten en todas direcciones el entretenimiento. Ense-
mensaje, pero con una clave digi- guida haremos refe-
tal única para que sólo pueda ser rencia a algunos de
decodificada por el receptor desti- sus principales avan-
natario. Incluso, el mismo mensaje ces.
13
14. Principios de Generación de la Electricidad
la mayor parte del mundo. transmitirse utilizando el mismo an- fue el primero que ofreció al públi-
Este formato fue diseñado a fina- cho de banda que necesita un ca- co consumidor la posibilidad de
les de los años 40´s, y aunque gra- nal de TV común, lo cual es muy grabar audio en formato digital;
dualmente se le han añadido cier- conveniente porque amplía la fle- no obstante sus ventajas, no tuvo
tas innovaciones (como la inclu- xibilidad en el manejo del espectro mucha aceptación, excepto en
sión del color o del audio en esté- electromagnético (de por sí ya los estudios de grabación y en las
reo), en un aspecto tan importante cercano al punto de saturación). radiotransmisoras.
como la resolución de imagen no Una desventaja de dicho siste- El DCC es también un sistema de
ha habido mejoras. Dicho formato ma de televisión, es que es incom- cinta, aunque trabaja con base en
puede manejar un máximo de al- patible con los actuales recepto- cabezas múltiples que graban los
rededor de 350 líneas horizontales, res PAL o NTSC; es decir, los televi- tracks de manera paralela (figura
lo cual queda muy por debajo del sores actuales no podrán captar la 3). Este sistema es una patente de
manejo de video en computado- nueva señal, como sí ocurrió con el Philips y tiene la ventaja de que el
ras personales, donde las imáge- surgimiento de la TV color, y los re- aparato, a pesar de grabar y re-
nes son de 600, 700 o más de 1000 ceptores en blanco y negro pudie- producir cintas en formato digital,
líneas de resolución horizontal. ron seguir funcionando normal- es compatible con los cassettes de
Ya hace más de diez años que mente. audio analógicos, que también es
en Europa, Japón y Estados Unidos una patente de Philips de 1963.
se han planteado nuevos formatos Con esto se buscó que los consu-
de televisión de alta definición in- Métodos de grabación midores tuvieran un incentivo adi-
cluso, en Argentina, hace unos de audio digital cional para adquirir este nuevo for-
meses hemos asistido a la primera A pesar de que el manejo digital mato, aunque hasta la fecha sus
trasmisión en HDTV realizada por el del audio no es novedoso (se po- resultados no son muy exitosos (su
canal 13 de Bs. As. Sin embargo, el pularizó en 1981, con el surgimien- principal punto de venta es Euro-
problema de su estandarización es to del disco compacto), hasta ha- pa).
que requieren un tipo de televisor ce algunos años no existía un me- Finalmente, el Mini-Disc, otra pa-
especial para dichos formatos, y dio que fuera no solamente de lec- tente de Sony, trabaja por medios
los millones de aparatos que ya tura, sino también de escritura. En magnetoópticos, lo que le permite
existen son incompatibles con los la actualidad existen varias opcio- combinar las ventajas del disco
nuevos sistemas. No obstante, des- nes a nivel de consumidor para la compacto y la flexibilidad de las
pués de años de investigación y grabación de audio digital: el DAT, cintas en cuanto a su capacidad
discusiones, finalmente en 1997 se el DCC y el Mini-Disc. Cada uno de de grabación (figura 4). Este desa-
aprobó en Estados Unidos un nue- estos sistemas funciona con princi- rrollo parece ser el más promete-
vo estándar que ofrece una resolu- pios particulares y son incompati- dor de los tres métodos de graba-
ción horizontal superior a las mil lí- bles entre sí. ción de audio digital a nivel consu-
neas, lo cual permite el despliegue El DAT o cinta de audio digital, es midor, aunque con la próxima ge-
de imágenes con calidad equiva- un sistema patentado por Sony neración de DVD’s grabables, es
lente a la de una película de 35 que trabaja con base en un tam- posible que no alcance su consoli-
mm. bor giratorio similar al de una vi- dación.
Para conseguir este impresionan- deograbadora; puede almacenar
te incremento en la resolución sin una señal estereofónica de audio Proceso digital de audio
que se dispare el ancho de banda muestreada con una precisión de Los fabricantes equipos de au-
requerido, se necesita forzosamen- 16 bits y una frecuencia de 48kHz, dio, están incluyendo en sus dise-
te del proceso digital de imáge- garantizando una buena captura ños sistemas que ofrecen novedo-
nes, las cuales, una vez converti- de toda la gama dinámica audi- sas experiencias auditivas, tales
das en 1’s y 0’s, pasan por comple- ble por el ser humano. Este sistema como la emulación del sonido en-
jos métodos de
compresión de
datos que per-
miten reducir el
ancho de ban-
da de la señal a
aproximada-
mente una sex-
ta parte de su
tamaño origi-
nal.
Esta señal re- Fig. 3
ducida puede
14
15. Capítulo 1
volvente de una sala de concier- res de quinta
tos, de un espacio abierto, de un y sexta gene- Fig. 4
concierto al aire libre, etc. ración de la
Esta reproducción de ambientes plataforma
sonoros es posible gracias al pro- PC, están
ceso digital de señales, que identi- constituidos
fican las características fundamen- por más de
tales de las distintas locaciones co- cinco millo-
munes y, por métodos lógicos, los nes de tran-
emulan para dar al espectador la sistores que
impresión de estar en un recinto trabajan a
completamente distinto a la sala altísimas ve-
de su casa. locidades, al-
Estos aparatos incluyen comple- canzando
jos procesadores que, a partir de 900MHz de
una señal original, pueden recrear frecuencia
los ecos y rebotes de sonido que de reloj. Tan sólo el Pentium III de deojuegos de la consola Nintendo
produ-cen ciertas salas o sitios es- Intel incluye unos 10 millones de 64 incluyen un microprocesador de
pecíficos, “rodeando” al auditorio transistores y trabaja con velocida- 64 bits de Silicon Gra-phics y pue-
con sonidos que le dan la sensa- des que van de 300 a 800MHz, y ya den generar animaciones de mejor
ción de encontrase en dicha loca- se anunciaron frecuencias todavía calidad que las de obtenidas en
lidad. mayores. TRON y ni que hablar de las moder-
Otros desarrollos en el campo de nas máquinas de 128 bits.
los microprocesadores, es la incor-
PROCESAMIENTO DE DATOS poración de grandes magnitudes Capacidad de
de memoria caché de rápido ac- almacenamiento de datos
No hay rama de la tecnología ceso para la ejecución predictiva Actualmente, una computadora
que avance a un ritmo tan acele- de operaciones, la inclusión de con microprocesador Pentium,
rado como la informática, tanto múltiples líneas de ejecución que equipo multimedia, disco duro de
en sus aspectos de hardware co- permiten realizar más de una ope- más de un gigabyte, tarjeta de
mo de software. A tal grado han ración por ciclo de reloj, la amplia- fax-módem, etc. llega a costar
evolucionado las computadoras ción de los buses de comunica- menos de mil dólares. En cambio,
en los últimos años, que se estima ción que permite la adquisición o hace unos quince años tan sólo un
que la potencia de cálculo con- expedición de varios bytes a la vez, disco duro de 10 ó 20 megabytes
junta de todos los ordenadores la inclusión de las unidades de pun- (el 1% de la capacidad típica ac-
que controlaron la misión Apolo 11 to flotante en la misma estructura tual), podía costar unos $1.500.
que llevó por primera vez al hom- del chip, etc. De hecho, aproxima- Al igual que la mayoría de com-
bre a la Luna en 1969, es menos damente cada seis meses los fabri- ponentes de una computadora,
poderosa y versátil que una com- cantes de microprocesadores pre- los discos duros han experimenta-
putadora moderna. Analicemos sentan alguna innovación que ha- do una caída sensible en sus pre-
algunos puntos relevantes de esta ce a sus dispositivos más poderosos cios asociada a crecientes mejo-
tecnología. y flexibles. ras tecnológicas; en este caso, ha-
Esto ha puesto al alcance de blamos de un extraordinario incre-
Microprocesadores cualquier usuario promedio de mento en la capacidad de alma-
Desde que se desarrollaron los pri- computadoras, una capacidad de cenamiento, disminución de los
meros circuitos integrados en la dé- procesamiento de datos que hasta tiempos de acceso a los datos y
cada de los 60´s, se vislumbró la po- hace pocos años estaba destina- fiabilidad de la información. Ello se
sibilidad de condensar en una sola da a grandes empresas o universi- ha conseguido gracias a avances
pastilla de silicio todos los elemen- dades. Como un dato interesante, en la tecnologías de fabricación
tos necesarios para efectuar los le diremos que TRON, una película de los platos magnéticos, de las
complejos cálculos que se llevan a de Disney filmada en la segunda cabezas de lectura/escritura y de
cabo en una computadora; sin em- mitad de los 70´s, fue una de las pri- los circuitos que codifican y mane-
bargo, es posible que los investiga- meras cintas que incorporó anima- jan la información.
dores no imaginaran que se po- ciones en computadora con gráfi- Incluso, desde hace algunos
drían incorporar cientos de miles e cos renderizados en tres dimensio- años se viene utilizando la tecnolo-
incluso millones de elementos semi- nes. Pues bien, en aquella época gía magnetoóptica como alterna-
conductores en un chip de apenas se requirió toda la potencia de una tiva para el almacenamiento de
algunos milímetros cuadrados. computadora Cray de 64 bits para datos (figura 5). Y no hay que olvi-
Los modernos microprocesado- realizarlas; en la actualidad, los vi- dar que el CD-ROM (la misma tec-
15
16. Principios de Generación de la Electricidad
que interfaces similares a las que
Fig. 5
se utilizan en los programas multi-
media, es decir, pantallas con tex-
to, gráficos, sonidos, animación y
otros elementos de control que se
utilizan en los programas con inter-
face gráfica. Y al igual que en un
progra-ma multimedia, la pantalla
tiene textos e imágenes sensibles
que, al colocar el puntero del ra-
tón y hacer clic, permiten “saltar”
nología del disco compacto de ofrece una serie de servicios que de un punto a otro de la misma
audio digital, pero aplicada a siste- definitivamente han modificado el página o hacia otra página.
mas de cómputo) por muchos concepto de la comunicación. In- La Web es la parte más exitosa
años se mantuvo como el medio ternet es una red mundial de com- de Internet y la que de hecho ha
por excelencia para la venta de putadoras conectadas entre sí por popularizado a esta red mundial
programas multimedia, debido a medio de líneas de rápido acceso, de computadoras, debido a su
su alta capacidad de almacena- a través de comunicaciones vía sa- manejo extraordinariamente senci-
miento (hasta 640 MB de informa- télite o por simples líneas telefóni- llo. Cualquier persona, aunque no
ción) y muy bajo costo. cas. Estos son los servicios de Inter- tenga conocimientos de compu-
Es más, pruebas de laboratorio net más utilizados, y todos al costo tación, puede “navegar” en la
en las que también se combinan de una llamada telefónica local: Web. Además, otra de sus ventajas
las tecnologías óptica y magnéti- es que hay millones de páginas en
ca, prometen multiplicar por un 1) Correo electrónico. Permite el todo el mundo, puestas por las em-
factor de 10 la capacidad de al- intercambio de información escrita presas, por las universidades y por
macenamiento, utilizando básica- (pueden enviarse también imáge- particulares, que brindan acceso
mente los mismos discos magnéti- nes, gráficos o cualquier otro tipo gratuito a todo tipo de informa-
cos; al mismo tiempo, se están ex- de archivo computacional) de for- ción. De hecho, es muy importante
perimentando métodos para gra- ma prácticamente instantánea y a que usted, ya sea estudiante,
bar información en cristales foto- cualquier parte del mundo. hobista, técnico en electrónica o
sensibles e incluso para utilizar me- 2) IRC. Permite entrar a grupos profesional, vaya pensando en ad-
morias tipo RAM como principal virtuales de conversación escrita, quirir una computadora (si no la
medio de almacenamiento de da- en los que navegadores de distin- tiene) y conectarse a Internet, si es
tos, con el consiguiente aumento tas partes del planeta “se reúnen” que aún no lo ha hecho. A través
de la velocidad de acceso. para intercambiar experiencias so- sus páginas en la Web, los fabri-
Gracias a estos avances, se cal- bre un tema específico; lo que un cantes de equipos electrónicos
cula que hacia principios del próxi- usuario escribe en su computado- brindan mucha información gratui-
mo siglo una computadora están- ra los otros lo reciben. A estos servi- ta y sumamente valiosa; además,
dar podría contener decenas o cios también se les conoce como se pueden intercambiar experien-
cientos de gigabytes de informa- chats. El concepto también ha cias con otros usuarios de diferen-
ción en dispositivos de tamaño evolucionado hacia la conversa- tes partes del mundo, etc.
muy reducido. ción directa como si fuera una lla- Existen otros servicios disponibles
mada telefónica (los llamados In- en Internet, como grupos de discu-
Internet ternet-phone) e incluso hacia la sión, listas de correo, transferencia
Pocos temas han generado tanta transmisión de la imagen de los in- de archivos de un servidor hacia
expectativa como Internet, aun en- terlocutores. cualquier computadora que lo so-
tre el público que raramente traba- 3) La World Wide Web (telaraña licite (FTP), etc., pero sin duda estos
ja con una computadora; y es que mundial). Es un sistema basado en son los más empleados por el usua-
la red mundial de computadoras “páginas “, que no son otra cosa rio típico. ****************
