La simple vista de las secretas entrañas de una computadora.

Quienes han tenido ante su vista las entrañas de una moderna computadora de escritorio, se decepcionan o se admiran  de lo que encuentran dentro de un CPU. Muchos quisieran encontrar las maravillas tecnológicas, la explicación del milagro del funcionamiento de un artefacto  que pone a nuestro alcance la más grande herramienta de nuestro tiempo.

El CPU, generalmente monolítico, donde apenas parpadean un par de LEDS indicándonos que está encendida e indicándonos que un disco duro gira en su interior. Mirando desde la perspectiva de un analfabeta informático veremos una placa,   un ventilador y una maraña de cables,  seguramente no encontraremos las hadas y duendes que esperábamos y que son capaces de moverse de aquí allá  para llevar a cabo nuestras instrucciones. 

No tendremos la comprensión necesaria para entender a cabalidad el milagro  de la nanotecnología y el procesamiento de datos binarios a enorme velocidad, realizando todo de manera perfecta, puntualmente perfecta para gozo de quienes esperan que así sea siempre; esperamos que nuestra mágica máquina nunca falle, siempre esté lista para servirnos en el momento y la hora que necesitemos. Encenderla y sin más ruido que un imperceptible ronroneo  realiza una serie de acciones que la preparan para en breve, ser el mayor adelanto tecnológico de nuestra era, , en nuestra propia casa, en nuestro propio cuarto, incluso en nuestro bolsillo.

Animación: Cómo funciona una turbina de vapor

Las modernas  turbinas de vapor  y su funcionamiento.

Animación: Cómo funciona el teléfono

1876 Primer teléfono

El inventor estadounidense de origen escocés Alexander Graham Bell inventa y prueba con éxito el primer teléfono capaz de transmitir y recibir voz humana.

Teléfono de Graham Bell

Alexander Graham Bell construyó este prototipo de teléfono en 1875. El aparato consistía en una bobina, un brazo magnético y una membrana tensada. Cualquier sonido producía una vibración en la membrana y, por consiguiente, del brazo magnético. El movimiento del imán inducía en la bobina una corriente eléctrica variable. Esta señal eléctrica se convertía de nuevo en sonido mediante un aparato idéntico en el otro extremo del circuito.

Alexander Graham Bell

Alexander Graham Bell, conocido como inventor del teléfono, fue un apasionado educador e innovador durante toda su vida. Desarrolló el teléfono en 1874 mientras trabajaba con sordos, y posteriormente experimentó ideas que iban desde cilindros de grabación (precursores de los discos del gramófono) hasta un patín aerodeslizador.

El invento de los discos duros sólidos

DISCO DURO SÓLIDO

Los SSD (solid state drive), son unidades de almacenamiento masivo que cumplen la misma función que  los discos duros  que usan motores, platos giratorios y agujas magnéticas  que leen la superficie del disco (ATA, SATA).

En lugar de los discos giratorios, estos dispositivos sólidos utilizan memoria no volátil compuesta de transistores que por millares componen circuitos integrados, estos circuitos  diseñados como flip flop  dan origen a las compuertas NAND que almacenan bit a bit  la información. En realidad una “simple memoria” de  USB cumple esta función. La gran diferencia debe radicar en la velocidad de trasmisión de datos. Quien ha intentado copiar grandes cantidades datos en una memoria de tamaño grande USB sabe de lo que hablo, las memorias USB transfieren los datos con  bastante lentitud, entre menor sea la calidad de la memoria  más lento es el ratio de transferencia.

Entonces estas unidades llamados discos duros sólidos deben usar una velocidad de transferencia alta, similar a la velocidad de las memorias RAM. En un futuro no lejano los discos duros sólidos  remplazarán en su totalidad a los discos duros tradicionales. Su gran ventaja   es que carecen de  partes mecánicas, en este momento sus precios son más elevados y,  dada la fiabilidad, durabilidad y precio de los discos duros, por el momento prefiero los terabytes  de un tradicional y vibrante disco duro con sus entrañas de discos, motores y potentes imanes.

Desensamblando un disco duro "tradicional", se encuentra uno o varios discos de un metal similar al aluminio, tan reflectante como un espejo que giran a gran velocidad (7,200 rpm), impulsados por un motor, una placa de circuitos electrónicos que se encarga de la interfaz y el control, agujas electromagnéticas, imanes potentes Imanes de tierras raras de Neodimio-Hierro-Boro (NdFeB).

Nunca he abierto un disco duro sólido, pero puedo imaginar que igualmente  nos encontraremos con una placa electrónica de control e interfaz, y bancos de memorias que determinan la capacidad de almacenamiento.

EL MAYOR INVENTO DE LA HUMANIDAD.

¿Cuál tendrá el  reconocimiento de ser la innovación tecnológica que detonó el desarrollo tecnológico de la era moderna? Sin duda la computadora personal, trayendo con su desarrollo beneficios, sólo destinados a las grandes corporaciones como las universidades de gran calibre y la milicia. El nacimiento de la era de la computadora personal se inicia como todo nacimiento: pequeños pasos, dudas, tropiezos, balbuceos y todas las cosas naturales  del nacimiento.

Con la computadora personal el Internet se diversificó, prácticamente  llegó a cada  hogar donde el brillo tecnológico de una pantalla parpadeara uniéndonos con el resto del mundo; un modem y sus cuatro LED’S  nos indicaba que nuestra disposición se encontraba una autopista digital que nos permitía recorrer el mundo a la velocidad de la luz, desplazándonos de portal en portal, buscando el que más llenara nuestros interés: aprender, divertirnos, investigar, incluso meter la nariz donde no nos llaman ni nos quieren. El uso del ordenador personal  e Internet democratizó la información y el conocimiento por encima de cualquier legislación, la pusieron frente a las narices de la gente, sobretodo de los jóvenes curiosos que empezaron a crear herramientas eficientísimas de comunicación, detonando  grandes círculos sociales que interactuando entre sí cuentan con  gran capacidad  de movilización social: La  simple ayuda de un donador de sangre, un perro perdido o el derrocamiento de un tirano como ha sucedido en el medio oriente.

Ante este fenómeno de uso masivo de cualquier clase de ordenadores y la velocidad con que una información recorre el mundo; países autoritarios, políticos  retrógradas han intentado e intentarán tener control sobre lo que se debe y  puede publicar en Internet. El ordenador personal detonó el desarrollo  de los teléfonos inteligentes, tabletas y otros pequeños dispositivos, que no son más que la miniaturización del ordenar  hasta el extremo de caber en la palma de la mano, en el bolsillo trasero sin tener un peso ostensible.

Con la computadora personal, vino el desbancamiento  de los súper ricos que lograron sus inmensas fortunas tras décadas de arduo trabajo, naciendo una generación de muchachos imberbes  que se situaron en los primeros lugares  de los hombres más ricos del mundo creando o vendiendo tecnología computacional. Ha décadas que los primeros lugares de la revista Forbes lo ocupan esta clase de genios del negocio de la computación. Fortunas increíbles nacidas en un taller de bicicleta, o en la propia cabeza de un programador.

La PC, computadora personal, ordenador ha marcado un antes y después, el mundo no es el mismo desde su advenimiento, quizá con el correr de los siglos el calendario tenga como base el antes y después de la computadora, el hombre ha creado un nuevo dios, un dios informático, un dios tecnológico. Ahora las computadoras son muy rápidas. La tecnología digital, la creación de microprocesadores con componentes microscópicos ha hecho posible esta rapidez; pero adelante, en un futuro cercano, viene el salto cuántico, dejaremos lo digital para ocuparnos de una tecnología que realmente nos llevará a la velocidad de la luz.

La computadora personal, es pues, el invento, no del siglo, es el  mayor  el invento de la humanidad al poner al alcance del cualquier mortal el arca de la alianza, el Rayo de Zeus, la piedra filosofal; si tienes en tus manos  un ordenador, dedícale una oración con toda seguridad obrará el milagro, pero debes tener fe y ser un genio en la computación.  

Batería

Batería, aparato que transforma la energía química en eléctrica, y consiste en dos o más pilas eléctricas conectadas en serie o en paralelo en mixto. Se han desarrollado diversos tipos de nuevas baterías para vehículos eléctricos. Se trata de versiones mejoradas de las baterías convencionales, pero aún tienen numerosos inconvenientes como su corta duración, alto costo, gran volumen o problemas medioambientales. Las baterías destinadas a vehículos eléctricos incorporan sulfuro de litio-hierro, cinc-cloro, hidruro de níquel y sulfuro de sodio. Las compañías suministradoras de electricidad están desarrollando este tipo de baterías para utilizarlas como “niveladores de carga”, a fin de compensar las fluctuaciones esporádicas del sistema. Estas baterías ocupan poco espacio y apenas tienen efectos dañinos para el medioambiente.

 

Acumulador de plomo

Inventado en 1859 por Gaston Planté, el acumulador de plomo sigue utilizándose en automóviles, camiones y aviones. El acumulador contiene un grupo de células conectadas en serie. Cada célula consiste en una placa de plomo, otra de óxido de plomo, y una disolución electrolítica de ácido sulfúrico. Cuando estos acumuladores se descargan, pueden recargarse creándose una corriente en sentido opuesto a la que fluye cuando el acumulador está completamente cargado.

Primera pila recargable

Inventada por Gaston Planté en 1859, la pila o acumulador de plomo fue revolucionaria porque podía recargarse en lugar de desecharse. Las reacciones químicas que producen la corriente hacen que la pila ‘muera’ gradualmente al convertir el ácido sulfúrico en agua y sulfato de plomo. Sin embargo, en un acumulador, puede invertirse la reacción química haciendo pasar electrones por la batería en sentido opuesto al proceso de descarga. Así se recarga la pila para su uso posterior.

CORRIENTE Y VOLTAJE

Intensidad de corriente

Intensidad de corriente, magnitud fundamental del Sistema Internacional de unidades que representa la carga que circula por unidad de tiempo a través de una sección determinada de un conductor. Su símbolo es I, y se mide en amperios (A). Véase Electricidad.

Si la corriente es continua, la intensidad es la misma en cualquier instante y en todos los puntos del circuito (supuesto sin derivaciones). Si la corriente es variable, como en la corriente alterna o en una oscilación eléctrica, la intensidad varía simultáneamente con el tiempo y la posición.

Para medir la intensidad de la corriente se utiliza el amperímetro. Éste se instala siempre en un circuito de manera que por él circule toda la corriente, es decir, en serie. Véase Medidores eléctricos.

 Magnitud (física y química)

Magnitud (física y química), propiedad de un objeto o de un fenómeno físico o químico susceptible de tomar diferentes valores numéricos.

Las magnitudes pueden ser extensivas o intensivas. El valor de cualquier magnitud extensiva se obtiene sumando los valores de la misma en todas las partes del sistema. Por ejemplo, si un sistema se subdivide en partes pequeñas, el volumen total o la masa total se obtienen sumando los volúmenes o las masas de cada parte. El valor obtenido es independiente de la manera en que se subdivide el sistema.

Las magnitudes intensivas no se obtienen mediante tal proceso de suma, sino que se miden y tienen un valor constante en cualquier parte de un sistema en equilibrio. La presión y la temperatura son ejemplos de magnitudes intensivas.

Diferencia de potencial

Diferencia de potencial, también llamada tensión eléctrica, es el trabajo necesario para desplazar una carga positiva unidad de un punto a otro en el interior de un campo eléctrico; en realidad se habla de diferencia de potencial entre ambos puntos (V_A - V_B). La unidad de diferencia de potencial es el voltio (V). Véase Electricidad.

Un generador de corriente eléctrica permite mantener una diferencia de potencial constante y, en consecuencia, una corriente eléctrica permanente entre los extremos de un conductor. Sin embargo, para una determinada diferencia de potencial, los distintos conductores difieren entre sí en el valor de la intensidad de corriente obtenida, aunque el campo eléctrico sea el mismo. Existe una relación de proporcionalidad, dada por la ley de Ohm, entre la diferencia de potencial entre los extremos de un conductor y la intensidad que lo recorre (véase Circuito eléctrico). La constante de proporcionalidad se denomina resistencia del conductor y su valor depende de su naturaleza, de sus dimensiones geométricas y de las condiciones físicas, especialmente de la temperatura.

La diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito se mide con un voltímetro, instrumento que se coloca siempre en derivación entre los puntos del circuito cuya diferencia de potencial se quiere medir. Véase Medidores eléctricos.

Inducción electricidad

Inducción (electricidad), generación de una corriente eléctrica en un conductor en movimiento en el interior de un campo magnético (de aquí el nombre completo, inducción electromagnética). El efecto fue descubierto por el físico británico Michael Faraday y condujo directamente al desarrollo del generador eléctrico rotatorio, que convierte el movimiento mecánico en energía eléctrica.

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GENERADOR ELÉCTRICO

Cuando un conductor, como por ejemplo un cable metálico, se mueve a través del espacio libre entre los dos polos de un imán, los electrones del cable, con carga negativa, experimentan una fuerza a lo largo de él y se acumulan en uno de sus extremos, dejando en el otro extremo núcleos atómicos con carga positiva, parcialmente despojados de electrones. Esto crea una diferencia de potencial, o voltaje, entre los dos extremos del cable; si estos extremos se conectan con un conductor, fluirá una corriente alrededor del circuito. Éste es el principio que da base a los generadores eléctricos rotatorios, en los que un bucle de hilo conductor gira dentro de un campo magnético para producir un voltaje y generar una corriente en un circuito cerrado. Véase Motores y generadores eléctricos.

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TRANSFORMADOR ELÉCTRICO

La inducción ocurre solamente cuando el conductor se mueve en ángulo recto con respecto a la dirección del campo magnético. Este movimiento es necesario para que se produzca la inducción, pero es un movimiento relativo entre el conductor y el campo magnético. De esta forma, un campo magnético en expansión y compresión puede crearse con una corriente a través de un cable o un electroimán. Dado que la corriente del electroimán aumenta y se reduce, su campo magnético se expande y se comprime (las líneas de fuerza se mueven hacia adelante y hacia atrás). El campo en movimiento puede inducir una corriente en un hilo fijo cercano. Esta inducción sin movimiento mecánico es la base de los transformadores eléctricos.

Un transformador consta normalmente de dos bobinas de hilo conductor adyacentes, enrolladas alrededor de un solo núcleo de material magnético. Se utiliza para acoplar dos o más circuitos de corriente alterna empleando la inducción existente entre las bobinas. Véase Generación y transporte de electricidad.

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AUTOINDUCCIÓN

Cuando varía la corriente de un conductor, el campo magnético resultante varía a lo ancho del propio conductor e induce en él un voltaje. Este voltaje autoinducido se opone al voltaje aplicado y tiende a limitar o invertir el voltaje original. La autoinducción eléctrica es, por lo tanto, análoga a la inercia mecánica. Una bobina de inductancia, o estrangulador, tiende a suavizar la corriente variante, de la misma forma que un volante suaviza la rotación de un motor. La cantidad de autoinducción de una bobina, su inductancia, se mide por una unidad eléctrica denominada henrio, en honor al físico estadounidense Joseph Henry, quien descubrió el efecto. La autoinductancia es independiente del voltaje o la intensidad de corriente. Está determinada por la geometría de la bobina y las propiedades magnéticas del núcleo.

Escribir un número decimal en forma de fracción y viceversa

Todo número decimal se puede escribir en forma decimal o en forma de fracción. ¿Cómo pasamos de una forma a otra?

I. Pasar de decimal a fracción
Convertimos un número decimal escrito en notación decimal en una fracción.
Ejemplo 1: podemos leer el número 41,3 como cuarenta y una unidades y tres décimas, y escribirlo así: .
También podemos considerar que 41,3 es igual a 413 décimas, es decir: .
Ejemplo 2: de forma análoga, podemos escribir:
.
Podemos leer el número 56,29 como 56 unidades, 2 décimas y 9 centésimas, o como 56 unidades y 29 centésimas, o como 5.629 centésimas.
II. Pasar de fracción a decimal
Convertimos un número decimal escrito en forma de fracción en su forma decimal.
Las fracciones que vamos a utilizar para pasar de forma de fracción a forma decimal tienen por denominador 10, 100 o 1.000: son fracciones decimales. Basta entonces con efectuar la división entre 10, 100 o 1.000 indicada en la fracción, y después sumar los resultados.
Ejemplos:

Redondear y truncar a la unidad

La nota media de los exámenes de matemáticas de Jaime es de 6,8, pero su profesor tiene que dar la nota final sin decimales, por lo que decide que la calificación de Jaime será un 7, resultado de redondear su nota media, 6,8.
¿Qué reglas nos permiten redondear números decimales? ¿Y cuál es la diferencia entre redondear y truncar? 

I. Redondear a la unidad
Ejemplo: en la figura 1 hemos representado los números 8; 8,36; 8,5; 8,74 y 9 sobre un eje.
Como 8,36 está más próximo al 8 que al 9, cuando redondeemos 8,36 a la unidad, obtendremos el valor 8.
Por la misma razón, cuando redondeemos 8,74 a la unidad, obtendremos el número 9.
Para el número 8,5, debemos optar entre dos valores, el 8 y el 9, ya que 8,5 está situado a la misma distancia de ambos. Decidimos escoger 9 cuando redondeemos 8,5 a la unidad.

Definición: sea b un número decimal con una única cifra en su parte decimal, la de las décimas:
—si la parte decimal de b es 0,5, redondear a la unidad nos da el entero inmediatamente mayor que b;
—en otros casos, redondear b a la unidad nos da el número entero más cercano a b.
II. Truncar a la unidad
Ejemplo: estas figuras muestran una forma de truncar el número 31,42 a la unidad. Obtenemos de resultado el valor 31. Solo hemos de “cortar la parte decimal” del número.

Definición: al truncar a la unidad un número decimal obtenemos el mayor número entero posible cuyo valor es menor que dicho número decimal.
Hay, por tanto, dos posibilidades:
—que al truncar obtengamos el mismo resultado que al redondear a la unidad (este sería el caso de 8,36);
—que el resultado de truncar fuera igual al valor obtenido al redondear a la unidad menos 1 (este sería el caso de truncar 8,74).