ondas-electromagneticas

Fundamentos Físicos de la informática

PARTE I : ELECTROMAGNETISMO

El  electromagnetismo  es el estudio de los fenómenos eléctricos y magnéticos  causados por cargas eléctricas  en  reposo o en movimiento.

Un campo eléctrico  que es variable con el tiempo estará acompañado de un campo magnético y viceversa, es decir que los campos eléctricos y magnéticos variables con el tiempo están acoplados produciendo un campo electromagnético.

Las fuerzas electromagnéticas controlan la estructuras de los átomos, de todos los materiales y de la luz.

El electromagnetismo está en la base de la producción  de la energía eléctrica, la radio , la televisión , la informática…

Electromagnetismo

PARTE Il: TEORÍA DE CIRCUITOS

La Teoría de Circuitos comprende los fundamentos para el estudio  de los circuitos eléctricos permitiendo calcular los niveles de tensión y corriente en respuesta a una determinada excitación.

La teoría de circuitos realmente es una simplificación de la Teoría Electromagnética de Maxwell basada en considerar a las corrientes cuasiestacionarias, lo que implica que sólo  puede aplicarse cuando la longitud de onda de las señales (ondas electromagnéticas) presentes en el circuito es mucho mayor que la dimensiones físicas de éste.

Esto quiere decir, que la propagación de las ondas en el circuito es instantánea.

Las bases de esta parte están en la Ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff, que  fueron aplicadas inicialmente  a corrientes que no varían con el tiempo debido a la utilización de generadores de corriente continua tales como las pilas eléctricas.

Cuando apareció la corriente alterna la teoría tuvo que adecuarse a magnitudes que varían de forma sinusoidal con el tiempo lo que introdujo el uso de vectores estacionarios o fasores.portada

Esta parte de la asignatura se ha dividido en tres capítulos.

El primero se dedica al estudio de los circuitos de corriente continua. Es en este capítulo donde se analizarán las distintas reglas para el análisis de los circuitos eléctricos.

En el segundo capítulo se analiza el comportamiento de los circuitos cuando en ellos se produce un cambio brusco de las condiciones, por ejemplo, cuando se cierra un interruptor.

Finalmente, el tercer capítulo se centra en el estudio  de los circuitos de corriente alterna.

 

 

 

PARTE III: DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS Y FOTÓNICOS

Una vez adquirida la base para entender los circuitos, esta última parte de la asignatura centra en el estudio de los dispositivos electrónicos y los dispositivos fotónicos.

Los dispositivos electrónicos (diodos, transistores bipolares y transistores de efecto campo) se emplean en la síntesis de los operadores lógicos (AND, OR, NOT, NAND y NOR) que serán utilizados en el diseño de un sistema digital.

El propósito final es estudiar las distintas familias lógicas.

Cada”familia lógica corresponde a una forma específica de diseñar los operadores básicos.

Este estudio nos va a proporcionar los argumentos físicos para la caracterización de los circuitos lógicos en términos de parámetros tales como la velocidad o consumo.

Por consiguiente, es el puente con la Electrónica Digital donde ya no se hace referencia a las estructuras internas de las puertas lógicas pero se depende de la solución tecnológica usada en la implementación.

De hecho, una parte  importante  de las  prestaciones  de  un sistema de cálculo dependen de la familia lógica usada en la síntesis de sus memorias y unidades de proceso.

Los dispositivos fotónicos se emplean en la transmisión de información.

Entre éstos encontramos los láseres que transforman la energía eléctrica en energía óptica; los fotodetectores que producen una señal eléctrica al detectar una señal óptica y las células solares que convierten la energía óptica en eléctrica. El propósito de esta parte es presentar  los fundamentos físicos de los dispositivos fotónicos.

El primer capítulo de esta tercera parte, se centra en el estudio de la conducción eléctrica en los semiconductores para, a continuación, analizar el comportamiento  de los distintos dispositivos electrónicos.

En el segundo capítulo se presentan las distintas familias lógicas.

Finalmente, en el tercer capítulo se describen los fundamentos físicos que permiten entender el funcionamiento de los dispositivos fotónicos

semiconductores

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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