Cómo prepararse para el examen de información electrónica del ASVAB
Información general
La sección de información electrónica del examen ASVAB cubre varios ítems, que van desde preguntas relacionadas con cables y medidores hasta preguntas relacionadas con funciones eléctricas básicas. Para estudiar para esta parte del examen, estudie la información electrónica básica como el funcionamiento de los cables, la función de las diferentes corrientes y conductores eléctricos y la ley de Ohm. Obtenga más información sobre cada una de estas áreas a continuación.
Una parte importante del ASVAB contiene preguntas de vocabulario, que ponen a prueba la capacidad de los estudiantes para reconocer palabras sencillas de vocabulario eléctrico. Cuando estudie los conceptos del ASVAB, concéntrese en las definiciones básicas de las palabras y los conceptos eléctricos, incluidos los conceptos antes mencionados y las palabras específicas de los aparatos, como voltaje y frecuencia. Cuando estudie la parte de vocabulario, céntrese en las definiciones básicas de los conceptos para reconocer lo que significa una determinada palabra o frase.
Teoría del flujo de electrones
La teoría del flujo de electrones describe el comportamiento de los electrones cuando se mueven a través de un conductor. Los electrones cargados negativamente en un circuito fluyen desde el terminal negativo (o ánodo) hacia el terminal positivo (o cátodo). Los electrones fluyen de esta manera en respuesta a las fuerzas de atracción y repulsión entre las partículas cargadas.
Atomos, protones, neutrones, electrones y capa de valencia
Toda la materia está formada por partículas más pequeñas llamadas átomos. Los átomos muestran diferentes propiedades dependiendo de la composición del átomo. Están compuestos por partículas más pequeñas llamadas protones, electrones y neutrones. Un solo protón es el elemento conocido como hidrógeno. La adición de otro protón da lugar a un nuevo elemento conocido como helio. Si en cambio hay un número diferente de neutrones dentro del núcleo (los protones y neutrones de un átomo), entonces se conoce como un isótopo.
Las tres partículas dentro del núcleo se diferencian de forma interesante: los protones y los electrones tienen carga opuesta, y los neutrones no poseen carga; los protones y los neutrones tienen un tamaño similar y constituyen la gran mayoría de la densidad del átomo.
Los electrones son mucho más pequeños que los protones y los neutrones y existen alrededor del núcleo dentro de orbitales de energía. Estos orbitales de energía rodean el núcleo dependiendo del número de electrones y de su distancia al núcleo atómico. Estos electrones más alejados del núcleo son los más reactivos.
Conductor, semiconductor y aislante
La conductividad mide la facilidad con la que los electrones pueden fluir a través de un material. Los metales son buenos conductores porque los electrones fluyen fácilmente a través de ellos sin mucha resistencia. Los materiales que presentan una conductividad muy baja se denominan aislantes. Los aislantes poseen una alta resistividad.
Los semiconductores tienen conductividades que están entre las de los conductores y las de los aislantes. A diferencia de los conductores, que experimentan un aumento de la resistencia cuando se calientan, los semiconductores aumentan su conductividad cuando se calientan.
Corriente
La corriente es la velocidad a la que fluyen las cargas a través de una porción de conductor en un circuito eléctrico. Se mide en culombios por segundo, o amperios. La corriente, el voltaje y la resistencia se relacionan entre sí a través de la Ley de Ohm:
\
donde I es la corriente, V es el voltaje y R es la resistencia.
Tensión
La tensión es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos cargados en un campo eléctrico. Como es una diferencia de potencial, el voltaje sólo tiene sentido cuando se considera un punto en relación con otro. Se mide en voltios.
La tensión también se denomina fuerza electromotriz, ya que es la fuerza responsable de impulsar la corriente a través de un circuito. Se puede comparar con una diferencia de presión, ya que existe una mayor concentración de carga en un punto que en otro. Esta diferencia de concentración de carga da lugar a una tensión.
Resistencia
La resistencia es una propiedad inherente a los materiales que dificulta el paso de la corriente a través de un conductor. La resistencia y la conductancia están inversamente relacionadas; un material muy conductor tiene poca resistencia, y un material muy resistente tiene poca conductancia. La resistencia se mide en Ohms.
Los materiales varían en resistencia debido a la facilidad (o dificultad) con la que se pueden desplazar los electrones del átomo del material. La resistencia también está relacionada con el área de la sección transversal y la longitud del material utilizado; cuanto mayor sea el área, menor será la resistencia, y cuanto más largo sea el conductor, mayor será la resistencia.
Cuantitativamente, la resistencia puede representarse como:
(R = ⍴ \cdot \frac{L}{A}\), donde ⍴ representa la resistividad del material conductor, L es la longitud, y A es el área de la sección transversal.
Circuitos
Una fuente de tensión, como una pila, con materiales conductores, como cables aislados, unidos y conectando ambos terminales forma un circuito. Este circuito, por supuesto, no hace más que calentar los cables conductores.
Añadir una carga, como una resistencia o una bombilla, a los cables permite que la corriente realice un trabajo. Estas cargas pueden conectarse al circuito en serie, en paralelo o en serie-paralelo.
Circuitos cerrados y abiertos
Un circuito cerrado es aquel en el que todos los componentes del circuito están conectados mediante cables conductores entre sí y a una fuente de tensión. Si alguna de estas conexiones se rompe, se dice que el circuito está abierto y no funcionará correctamente. Un circuito cerrado puede funcionar; un circuito abierto, no.
Carga
Una carga es cualquier componente que consume energía de un circuito. Las bombillas, los frigoríficos y los ordenadores actúan como cargas cuando forman parte de un circuito cerrado. Las cargas sólo disipan energía de un circuito; no generan energía.
Circuito en serie
En un circuito en serie, todos los componentes del circuito están conectados uno tras otro. La corriente que circula por un circuito en serie pasa por cada componente en serie. Sólo hay un único camino para que la corriente recorra el circuito.
La tensión total y la resistencia total en un circuito en serie es la suma de las caídas de tensión a través de cada componente y la suma de las resistencias en el circuito, respectivamente. La suma de cada resistencia en el circuito se denomina resistencia equivalente, o \(R_eq\), y como sólo hay una corriente en el circuito, es la \(R_eq\) la que se utiliza en los cálculos de la Ley de Ohm para los circuitos en serie.
Los circuitos en serie tienen la misma corriente que pasa por cada componente del circuito.
Circuito en paralelo
Un circuito en paralelo contiene más de un camino por el que pasa la corriente. En los casos en que hay diferentes componentes a lo largo de estos caminos separados, la fuerza de la corriente variará. La caída de tensión a través de cada rama, sin embargo, es la misma.
La resistencia equivalente en un circuito en paralelo es igual a:
\
donde \ (R_eq\) es la resistencia equivalente, \ (R_1\) es la primera resistencia, \ (R_2\) es la segunda resistencia, etc.
A diferencia de un circuito en serie, en un circuito en paralelo si se desconecta una rama del circuito, la corriente seguirá pasando por las ramas restantes.
Potencia eléctrica
La potencia eléctrica es una medida cuantitativa de la cantidad de trabajo que puede realizar un circuito por unidad de tiempo. Las fórmulas que se pueden utilizar para calcular la potencia eléctrica generada o disipada son:
\\Ndonde P es la potencia, V es el voltaje, R es la resistencia, e I es la corriente.
En un circuito, la potencia es generada por una fuente de voltaje, y es disipada por las cargas.
Unidades de medida eléctricas:
Ohms-medir la resistencia. Ohm = Volt por Amp
Amperios- mide la corriente. Amp = Culombios por segundo
Voltios- miden la tensión. Voltio = (Newton x metro) por culombio
Vatios: mide la potencia. Vatio = Joule por segundo
Prefijos métricos -nano- es \N(1 \cdot 10^{-9}\N), micro- es \N(1 \cdot 10^{-6}\N), mili- es \N(1 \cdot 10^{-3}\N), el centi es (1 punto 10^2), el kilo es (1 punto 10^3), el mega es (1 punto 10^6) y el giga es (1 punto 10^9).