Grado 11
  1. Mecánica  1.1. dinámico  1.1.1. Movimiento en una dimensión  1.1.2. Movimiento en dos y tres dimensiones  1.1.3. Desplazamiento y Distancia  1.1.4. Velocidad y rapidez  1.1.5. Aceleración y desaceleración  1.1.6. Análisis gráfico del movimiento  1.1.7. Ecuaciones del movimiento (deducciones avanzadas)  1.1.8. Caída libre y velocidad terminal  1.1.9. Movimiento de proyectiles  1.1.10. Velocidad relativa en una y dos dimensiones  1.1.11. Movimiento de un coche en un plano inclinado  1.2. Dinámica  1.2.1. Leyes del movimiento de Newton y sus aplicaciones  1.2.2. Inercia y la primera ley de Newton  1.2.3. Fuerza y tipos de fuerza  1.2.4. Fricción estática y cinética  1.2.5. Movimiento circular y aceleración centrípeta  1.2.6. Movimiento circular no uniforme  1.2.7. Peralte de carreteras y curvas  1.2.8. Momento e Impulso  1.2.9. Conservación del momento en una y dos dimensiones  1.2.10. Aplicaciones de la Tercera Ley de Newton  1.3. Trabajo, Energía y Potencia  1.3.1. Trabajo realizado por una fuerza constante y variable  1.3.2. Teorema trabajo-energía  1.3.3. Energía cinética y potencial  1.3.4. Energía potencial gravitacional y elástica  1.3.5. Conservación de la energía mecánica  1.3.6. Energía y potencia instantánea  1.3.7. Eficiencia de las máquinas  1.3.8. Trabajo realizado por fuerzas conservativas y no conservativas  1.4. Movimiento rotacional  1.4.1. Torsión y aceleración angular  1.4.2. Equilibrio rotacional  1.4.3. Momento de inercia y sus aplicaciones  1.4.4. Momento angular y su conservación  1.4.5. Energía cinética del movimiento de rodadura y rotación  1.4.6. Teorema del Eje Paralelo y Perpendicular  1.4.7. Dinámica del movimiento rotacional
  2. Fuerza gravitacional  2.1. Gravitación universal  2.1.1. La ley de gravitación universal de Newton  2.1.2. Campo gravitacional y potencial  2.1.3. Cambio en la aceleración debido a la gravedad  2.1.4. Leyes del movimiento planetario de Kepler  2.1.5. Mecánica orbital y satélites  2.1.6. Velocidad de escape y velocidad orbital  2.1.7. Ingravidez y caída libre  2.1.8. Energía potencial gravitacional y energía en órbitas  2.1.9. Agujeros negros y lente gravitacional
  3. Propiedades de la materia  3.1. Mecánica de fluidos  3.1.1. Densidad y presión en líquidos  3.1.2. La teoría de Pascal y sus aplicaciones  3.1.3. Principio de Arquímedes y Flotabilidad  3.1.4. Ecuación de Bernoulli y sus aplicaciones  3.1.5. Ecuación de continuidad y el efecto Venturi  3.1.6. Tensión superficial y capilaridad  3.1.7. Viscosidad y la Ley de Poiseuille  3.1.8. Número de Reynolds y turbulencia  3.2. Elasticidad y deformación  3.2.1. La ley de Hooke y la relación tensión-deformación  3.2.2. Módulo de elasticidad y aplicaciones  3.2.3. Deformación y límite elástico de los sólidos
  4. Física térmica  4.1. Calor y temperatura  4.1.1. Propiedades termométricas y escala de temperatura  4.1.2. Expansión térmica de sólidos, líquidos y gases  4.1.3. Sistema de transferencia de calor  4.1.4. Capacidad calorífica específica y calorimetría  4.1.5. Calor latente y cambio de fase  4.2. Teoría cinética de los gases  4.2.1. Modelo molecular de los gases  4.2.2. Explicación cinética de la temperatura  4.2.3. Ecuación de Gas Ideal y Desviaciones  4.2.4. Camino libre medio y distribución de Maxwell–Boltzmann  4.3. Leyes de la Termodinámica  4.3.1. Zeroth Law y Equilibrio Térmico  4.3.2. Primera Ley y Energía Interna  4.3.3. La Segunda Ley y la Entropía  4.3.4. Ciclo de Carnot y motores térmicos  4.3.5. Refrigeradores y bombas de calor
  5. Ondas y oscilaciones  5.1. Movimiento Armónico Simple  5.1.1. Ecuaciones del MHS  5.1.2. Energía en MAS  5.1.3. Oscilaciones amortiguadas y forzadas  5.1.4. Resonancia y aplicaciones  5.1.5. Péndulo y sistema masa-resorte  5.2. Movimiento ondulatorio  5.2.1. Tipos de ondas mecánicas  5.2.2. Movimiento ondulatorio y transporte de energía  5.2.3. Principio de Superposición y Ondas Estacionarias  5.2.4. Reflexión, Refracción y Difracción  5.2.5. Efecto Doppler en sonido y luz  5.2.6. Pulsaciones e interferencia
  6. Electricidad y Magnetismo  6.1. Electrostática  6.1.1. Carga eléctrica y conservación  6.1.2. La ley de Coulomb y sus aplicaciones  6.1.3. Campo eléctrico y flujo eléctrico  6.1.4. Potencial eléctrico y energía potencial  6.1.5. Capacitancia y energía almacenada en un condensador  6.2. Electricidad Corriente  6.2.1. La ley de Ohm y la resistencia eléctrica  6.2.2. Resistividad y dependencia de la temperatura  6.2.3. Leyes de Kirchhoff y análisis de circuitos  6.2.4. Potencia eléctrica y eficiencia  6.2.5. Combinación de resistencias  6.3. Magnetismo y electromagnetismo  6.3.1. Campos magnéticos y sus fuentes  6.3.2. Fuerza magnética sobre cargas en movimiento  6.3.3. Inducción electromagnética  6.3.4. Leyes de Faraday y Lenz  6.3.5. Inductancia y Transformador  6.3.6. Corriente alterna y sus aplicaciones
  7. Óptica  7.1. Reflexión y Refracción  7.1.1. leyes de reflexión y refracción  7.1.2. Espejos y lentes  7.1.3. Reflexión interna total y fibra óptica  7.2. Óptica de ondas  7.2.1. Interferencia y Difracción  7.2.2. Experimento de la doble rendija de Young  7.2.3. Polarización de la luz
  8. Física Moderna  8.1.1. Efecto fotoeléctrico y la teoría de Einstein  8.1.2. Dualidad onda-partícula  8.1.3. El principio de incertidumbre de Heisenberg  8.1.4. Efecto Compton  8.2. Física Atómica y Nuclear  8.2.1. Modelo atómico y niveles de energía  8.2.2. Desintegración radiactiva y vida media  8.2.3. Fisión y Fusión Nuclear
  9. Electrónica y Comunicación  9.1. Semiconductores  9.1.1. uniones pn y diodo  9.1.2. Transistores y compuertas lógicas  9.1.3. Circuitos Integrados y Aplicaciones  9.2. Sistemas de comunicación  9.2.1. Conceptos básicos de la comunicación analógica y digital  9.2.2. Comunicación Inalámbrica y Óptica  9.2.3. Modulación y Demodulación

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Electrónica y Comunicación


En el mundo de la física, "Electrónica y Comunicación" es un tema fascinante que explora cómo funcionan los dispositivos electrónicos y cómo operan los sistemas de comunicación. Este campo es vital para entender la tecnología moderna. ¡Entendamos estos conceptos en detalle!

Introducción a la Electrónica

La electrónica es el estudio de cómo los electrones fluyen a través de los materiales para alimentar varios dispositivos. Implica comprender varios componentes como resistencias, condensadores, diodos y transistores, que colectivamente ayudan a diseñar y construir circuitos electrónicos.

Como ejemplo de un circuito electrónico simple, considere un circuito básico que consiste en una batería, un interruptor y una bombilla conectados por cables. Cuando el interruptor está cerrado, los electrones fluyen desde la batería a través del cable, pasan por la bombilla (causando que se ilumine) y regresan a la batería.

Diagrama de Circuito (Representación ASCII):
    
  ,
  |Batería |----| Interruptor |----| Bombilla |
  ,

Resistencias

Las resistencias son componentes electrónicos que limitan el flujo de corriente eléctrica en un circuito. Son importantes para controlar el voltaje y la corriente en dispositivos electrónicos.

La ley de Ohm, representada por V = IR, establece la relación entre voltaje (V), corriente (I) y resistencia (R).

Ejemplo:

Considere un circuito con una batería de 12V y una resistencia de 6 ohmios. Al aplicar la ley de Ohm, podemos encontrar la corriente:

V=IR
12V = I * 6 ohmios
I = 12V / 6 ohmios
I = 2A (Amperios)

Condensador

Los condensadores almacenan temporalmente energía eléctrica y la liberan cuando se necesita. Son esenciales para mantener la estabilidad en los sistemas de suministro de energía y se utilizan en muchos dispositivos electrónicos.

La fórmula para calcular la capacitancia en un condensador es:

C = Q / V

Dónde C es la capacitancia, Q es la carga almacenada, y V es el voltaje a través del condensador.

Diodo

Los diodos permiten que la electricidad fluya en una sola dirección. Se utilizan comúnmente para convertir corriente alterna (CA) en corriente continua (CC).

Un tipo popular de diodo es el diodo emisor de luz (LED). Cuando pasa corriente a través de él, emite luz. Un diagrama de circuito de LED es simple:

,
| (LED) |
,

Transistor

Los transistores actúan como interruptores o amplificadores en circuitos electrónicos. Se utilizan comúnmente para conmutar señales electrónicas y potencia. Los dos tipos principales de transistores son los transistores de unión bipolar (BJT) y los transistores de efecto de campo (FET).

Sistemas de Comunicación

Los sistemas de comunicación son parte integral del mundo actual, proporcionando el marco para la transmisión de información. Implica el estudio de la transmisión de señales, la modulación y el procesamiento de señales.

Modelos básicos de comunicación

El modelo básico de comunicación involucra un transmisor, un medio, y un receptor.

Ilustración:

   [Transmisor] ---(Medio)---> [Receptor]
  • Transmisor: Convierte el mensaje original en señales adecuadas para el medio.
  • Medio: El canal a través del cual la señal viaja desde el transmisor al receptor. Esto puede ser cables, fibras ópticas u ondas de radio.
  • Receptor: Convierte la señal en una forma nativa comprensible por el usuario final.

Modulación

La modulación es el proceso de cambiar la señal portadora para transmitir datos. Se utilizan varios tipos de técnicas de modulación en los sistemas de comunicación:

  • Modulación de amplitud (AM): La amplitud de la señal portadora varía según la señal del mensaje.
  • Modulación de frecuencia (FM): La frecuencia de la señal portadora varía según la señal de entrada.
  • Modulación de fase (PM): La fase de la señal portadora cambia de acuerdo con la señal del mensaje.

Procesamiento de señales

El procesamiento de señales implica analizar, modificar y sintetizar señales. Este campo incluye el procesamiento de señales digitales (DSP) y el procesamiento de señales analógicas.

Ejemplo de Procesamiento de Señales Digitales:

Considere una señal de audio capturada por un micrófono. La forma de onda de audio analógica es convertida en datos digitales por un convertidor analógico-digital (ADC) y luego puede procesarse para diversas aplicaciones como reducción de ruido o compresión.

Aplicaciones de la Electrónica y la Comunicación

Los sistemas de electrónica y comunicación son omnipresentes en el entorno tecnológico actual, afectando muchos aspectos de nuestras vidas. A continuación se presentan algunas áreas donde estas tecnologías juegan un papel vital.

Electrónica de consumo

La electrónica de consumo, como los teléfonos inteligentes, televisores y computadoras, dependen en gran medida de los circuitos electrónicos y los sistemas de comunicación para su funcionamiento. Estos dispositivos contienen varios componentes como microchips y transistores para realizar una variedad de funciones que van desde el procesamiento de datos hasta la visualización de información.

Telecomunicaciones

Los sistemas de telecomunicaciones modernos utilizan equipos electrónicos sofisticados y complejos protocolos de comunicación para permitir las comunicaciones de voz, datos y video a grandes distancias. Tecnologías como las redes móviles, conexiones de banda ancha y comunicaciones vía satélite son ejemplos destacados de la aplicación de los principios de la electrónica y la comunicación.

Automatización industrial

En el sector industrial, la tecnología de electrónica y comunicación facilita los procesos de automatización, aumentando la eficiencia, productividad y seguridad en las operaciones. Controladores lógicos programables (PLC), sensores y sistemas robóticos son ejemplos de dispositivos electrónicos utilizados en la automatización.

Equipamiento médico

El campo médico utiliza sistemas avanzados de electrónica y comunicación para desarrollar equipos médicos sofisticados. Dispositivos como máquinas de resonancia magnética (MRI), monitores de corazón y sistemas de seguimiento de pacientes dependen de estas tecnologías para proporcionar diagnósticos precisos y tratamiento.

Conclusión

Entender la electrónica y las comunicaciones es esencial para entender cómo funciona la tecnología moderna. Desde el estudio de componentes y circuitos electrónicos básicos hasta la comprensión de sistemas de comunicación complejos, estos conceptos forman la base de los avances tecnológicos actuales.

Ya sea que esté gestionando dispositivos electrónicos cotidianos o explorando tecnologías de comunicación avanzadas, el conocimiento de la electrónica y las comunicaciones es indispensable. A medida que la tecnología evoluciona, también lo harán las aplicaciones e innovaciones en este apasionante campo.


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