En el núcleo de cada computadora, tableta o teléfono inteligente, late un sistema eléctrico complejo que suministra la energía y las señales necesarias para su funcionamiento.
Comprender las medidas eléctricas en estos dispositivos es esencial para técnicos, entusiastas y usuarios en general. Esto permite diagnosticar fallos, optimizar el rendimiento e incluso realizar modificaciones o actualizaciones.
Conocer las medidas eléctricas en equipos informáticos
Este artículo exploraremos los conceptos básicos de la electricidad, los instrumentos de medición y las técnicas utilizadas para evaluar el comportamiento eléctrico de estos dispositivos.
Aprenderemos a medir voltajes, corrientes, resistencias y potencias, parámetros fundamentales para comprender el funcionamiento interno de las computadoras.
También descubriremos cómo analizar señales de control, datos y audio, elementos esenciales para el flujo de información en estos sistemas.
Tipos de corrientes eléctricas
Existen dos tipos de corriente eléctrica utilizada por diferentes aparatos que hacen uso de electricidad.
La corriente continua (DC), se utiliza en todos los equipos informáticos y componentes electrónicos (TV, móviles..) mientras que la corriente alterna (AC), se utiliza en las casas y la magnitud y dirección varían cíclicamente.
La fuente de alimentación del PC es la encargada de suministrar la tensión continua necesaria para cada uno de los elementos que se conectan al ordenador.
La fuente recibe una tensión alterna de 220 voltios y 50 hertzios procedente de la red eléctrica y esta es transformada en tensión continua de +5, -5 +12 y -12 voltios (además, en los modelos ATX de 3,3 voltios).
Estas tensiones continuas serán utilizadas por el resto de los componentes del ordenador de forma diferente y con diferentes propósitos.
La corriente continua proporcionada por la fuente es suministrada a la placa base y desde allí distribuida al resto de componentes del PC dependiendo sus necesidades.
Hasta hace no mucho, la mayoría de fuentes de alimentación están preparadas para suministrar una potencia de entre 200 y 350 voltios.
Con la llegada de nuevos y más potentes dispositivos para el PC, la potencia suministrada por las fuentes ha ido creciendo y ya es frecuente instalar en un equipo para casa fuentes de 400 voltios.
Tipos de cableado
Los conectores que vienen incluidos en la fuente de alimentación están normalizados.
Para los modelos AT como para los ATX nos encontramos con hilos de color negro. Como norma general:
- Los negros son de masa (cero voltios)
- Los de color rojo llevan corriente de +5 voltios
- Hilos amarillos de +12 voltios
- Hilos azules de -12 voltios
- Finalmente, hilos de color blanco o gris que proporcionan -5 voltios.
Tipos de magnitudes
Los equipos informáticos, al igual que cualquier dispositivo electrónico, operan gracias al flujo de energía eléctrica.
Para comprender su funcionamiento y diagnosticar posibles fallos, es crucial dominar el lenguaje de la electricidad: las magnitudes eléctricas.
Voltaje (V)
Representa la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos, medido en voltios (V).
En los equipos informáticos, el voltaje impulsa la corriente eléctrica a través de los circuitos, con valores comunes como 12V, 5V y 3.3V para distintos componentes.
Corriente (I)
Medida en amperios (A), indica la cantidad de carga eléctrica que fluye por un conductor en un tiempo determinado.
Es esencial para el funcionamiento de componentes como procesadores, memorias y discos duros.
Resistencia (R)
Medida en ohmios (Ω), representa la oposición al flujo de corriente en un conductor.
En equipos informáticos, controla el flujo de corriente, protege componentes y genera voltajes específicos.
Potencia (P)
Medida en vatios (W), indica la tasa de transferencia de energía eléctrica.
En equipos informáticos, es un indicador del consumo de energía y la cantidad de calor generado.
Frecuencia (f)
Medida en hercios (Hz), representa el número de ciclos de una señal eléctrica por segundo.
Es crucial para la sincronización de componentes y el procesamiento de datos en equipos informáticos.
Intensidad
Para medir la intensidad de una determinada corriente eléctrica se utiliza la siguiente formular. Intensidad = Voltaje / Resistencia
Ventajas de conocer las magnitudes eléctricas
Dominar estas magnitudes eléctricas te permite:
- Interpretar lecturas de instrumentos de medición como multímetros, osciloscopios y analizadores de espectro.
- Diagnosticar fallas al identificar componentes defectuosos, cortocircuitos y otros problemas.
- Optimizar el rendimiento ajustando voltajes, corrientes y frecuencias.
- Diseñar y modificar circuitos electrónicos en equipos informáticos.
Cuando las medidas eléctricas no están dentro de los valores normales, pueden surgir síntomas como reinicios aleatorios, pantallas negras o incluso la imposibilidad de iniciar el sistema.
En esos casos, y al igual que en los PCs es interpretar códigos POST y fallos de hardware, identificar correctamente esas medidas anómalas es clave para diagnosticar el problema.
En resumen, las magnitudes eléctricas son el lenguaje de la energía en los equipos informáticos.
Al dominar este lenguaje, te conviertes en un experto en diagnóstico, optimización y modificación de estos dispositivos electrónicos esenciales.
El polímetro
Para realizar las mediciones de las magnitudes eléctricas de un PC y comprobar así su óptimo funcionamiento, existe un aparato denominado polímetro que nos permitirá conocer de primera mano las corrientes existentes en un determinado dispositivo.
El polímetro consta de diversas controles y ruedas con indicadores que nos permitirá seleccionar la carácterítica a medir o conocer de un determinado dispositivo.
Las opciones más importantes de un polímetro pueden resumirse en las siguientes
- ACV
Mide la corriente alterna (voltios). Permite medir e.j la corriente alterna que recibe un enchufe tradicional de la red eléctrica. - DCV
Mide la corriente continua (voltios). Se utiliza para medir las fuentes de alimentación. - DCA
Mide la intensidad (amperios). - Ω
Mide la resistencia (ohmnios). Capacidad de un circuito de no perder potencia (voltios). A mayor resistencia peor conductor. - à-|-
Mide la continuidad (si llega a cero la continuidad es la más óptima). - _|-|_|-
Mide los condensadores. - hFE
Mide transistores y microtransistores. - nPe
Conectado. - PnP
No conectado.
Utilización del polímetro
Colocación de los jack del polímetro. Para medir la corriente de conector e.j, se debe colocar el jack rojo en el centro de los tres y el negro en el situado en la parte inferior.
Si, por el contrario, vamos a comprobar la continuidad de un circuito, este último requisito no sería necesario, sino que podríamos colocar el jack negro en conector superior.
Además, si queremos medir la tensión de uno de estos conectores debemos fijar el polímetro en DCV y en 20, de lo contrario podríamos fundir el fusible del mismo o peor, inutilizar por completo el polímetro.
Concepto de circuito cerrado
Consiste en colocar los dos pinchos del polímetro, cada uno en los extremos del circuito del cual queremos comprobar si esta bien instalado.
Esto es hacer contacto en un extremo del circuito con uno de los pinchos el polo positivo por ejemplo y hacer contacto en el otro extremo con el negativo.
Si se recibe una débil señal, más concretamente un pitido, significa que el circuito es cerrado y que está preparado para funcionar y poder transportar corriente.
Por el contrario, si no se recibe pitido es que los conectores no están bien instalados.
Colocación correcta del indicador del polímetro
Este punto se refiere a que debemos tener muy en cuenta que para realizar una determinada medición, debemos seleccionar el indicador del polímetro adecuado a esta medición.
Una incorrecta utilización del polímetro puede ocasionar graves consecuencias al aparato, que van desde la simple inutilización de un fusible (algo que se puede reparar con facilidad cambiándolo) hasta la inutilización completa.
Ubicación adecuada de las conexiones de la pinza al polímetro
La ubicación correcta para ubicar los conectores de las pinzas del polímetro es la siguiente.
La pinza roja deberá de ir conectada al conector del medio del polímetro mientras que la pinza negra irá conectada al conector inferior del polímetro.
Si nos disponemos a medir tensiones, si simplemente queremos comprobar la continuidad de un cable, será indistinto situar el cable negro en la parte superior o inferior.
La pinza negra del polímetro corresponde con el polo negativo y la pinza roja con el polo positivo.
Las tensiones máximas no deberán superar un 5% del valor ideal (por ejemplo, la de 5 voltios, no debe ser mayor de 5,25 voltios y la de 12 voltios no deberá a su vez superar el valor de los 12,6 voltios).
Esto es así, puesto que pondría en peligro algún componente de la placa base y podría fácilmente llevar a deteriorarse en un periodo de tiempo corto.
Energía suministrada a los componentes del ordenador
Al abordar conceptos clave relacionados con las magnitudes fundamentales, es esencial comprender cómo el funcionamiento eléctrico de dispositivos antiguos difiere del de los modernos.
Muchos de esos antiguos equipos requerían tensiones más elevadas o adaptaciones específicas, a diferencia de los actuales, que funcionan con apenas 3,3 voltios en corriente continua.
Hoy en día, la mayoría de los componentes electrónicos modernos —como los ordenadores— trabajan con un voltaje muy bajo. Esta baja tensión requiere una conversión eléctrica adecuada desde la corriente alterna de 220 voltios que recibimos en los enchufes domésticos.
Para ello, se utilizan fuentes de alimentación que transforman esos 220 voltios en los 3,3 voltios que necesitan los dispositivos actuales.
Aunque las tecnologías han evolucionado, los principios eléctricos básicos se mantienen. El funcionamiento eléctrico de dispositivos antiguos, por ejemplo, dependía de componentes más robustos y con mayores márgenes de voltaje, lo que influía también en su tamaño y eficiencia energética.
Otro aspecto clave en esta evolución ha sido el paso de sistemas puramente analógicos a electrónicos más complejos, donde las conversiones analógicas y digitales en equipos juegan un papel esencial.
Estas conversiones permiten transformar señales continuas (como las de audio o vídeo analógico) en datos digitales procesables por microcontroladores, ordenadores y sensores modernos. Así, se logra una mayor precisión, velocidad de procesamiento y compatibilidad con tecnologías actuales.
Al realizar tareas de mantenimiento, es imprescindible desconectar completamente el equipo de la red eléctrica, incluso si está apagado.
También es recomendable usar herramientas adecuadas para evitar descargas eléctricas derivadas de la electricidad estática presente en los circuitos, algo que también afectaba al funcionamiento eléctrico de dispositivos antiguos, aunque con tecnologías de protección diferentes.
