Tema 6 -
Electrónica
En la electricidad, los electrones circulan por materiales conductores.
En la electrónica los electrones circulan además, por materiales
semiconductores y por el vacío.
1.- Componentes en un circuito electrónico. Resistencias
• Placa de un circuito
electrónico
Sustituyen al cableado en los circuitos electrónicos.
Están hechas de un material aislante y tienen impresas unas pistas de
material conductor por las que circula la corriente eléctrica.
Sirven además de soporte para los demás componentes electrónicos del
circuito.
• Resistencia eléctrica (R)
La resistencia mide la oposición que presenta un material conductor al
paso de la corriente eléctrica. Se mide en
ohmios (Ω) con el ohmímetro. El ohmímetro se coloca en paralelo
con el elemento o elementos entra cuyos extremos queremos conocer la
resistencia.
(Ver por el libro los símbolos de la resistencia)
Es importante que para medir la resistencia (R) el elemento o
elementos no deben estar sometidos a tensión o voltaje.
En función de la resistencia eléctrica, podemos distinguir tres
tipos de materiales:
.- Aislantes.- mucha R → no conducen electricidad
.- Conductores.- poca R → conducen electricidad
.- Semiconductores.- conducen bajo ciertas condiciones
·
Resistencias
fijas o resistor
Son resistencias cuyo valor en Ω
es fijo y no varía. Pueden tener dos funciones
.- Limitar o regular la cantidad de
corriente eléctrica que circula por el circuito eléctrico
.- Proteger algunos componentes por los
que no debe circular una intensidad elevada.
R se mide en ohmios (Ω)
Así pues la ley de Ohm dice: R = V / I V
se mide en voltios (V)
I se mide en amperios (A)
(ver el ejemplo de la página 128 del libro, resolverlo y
fijarse en el circuito)
Código de colores en las resistencias
Para identificar el valor en Ω de una resistencia, se usa un código de
4 franjas de colores:
(ver por el libro dibujo de código de colores)
·
Resistencias
variables
Son resistencias cuyo valor en Ω
puede variar dentro de unos límites.
El potenciómetro o reóstato
varía su resistencia entre 0 Ω y un valor máximo que aparece en el componente.
Para variar el valor de la resistencia es necesario girar un eje o desplazar un
cursor.
El símbolo del potenciómetro o
reóstato:
Ejemplos de potenciómetros
(mando del volumen de una radio, mando de velocidad de un coche teledirigido)
(ver problema resuelto en las
fotocopias de los apuntes)
Resistencias variables con la luz (LDR)
Son resistencias que disminuyen
su valor cuando aumenta la cantidad de luz que reciben
↑ luz →
↓R ↑I
(ver ejemplo en
página 129 del libro y en fotocopias de apuntes)
Suelen usarse en alarmas,
control de apertura y cierre de circuitos, detección de objetos, etc.
Resistencias variables con la temperatura (NTC y PTC)
Son resistencias que cambian su
valor según a las temperaturas a las que se las somete. Hay de dos tipos:
.- NTC .- disminuyen su
resistencia al aumentar la temperatura
T↑ R↓
.- PTC .- aumentan su
resistencia al aumentar la temperatura
T↑ R↑
2.- Condensadores
Son elementos que permiten almacenar pequeñas cantidades de energía
eléctrica y utilizarla cuando se necesite. Están formados por dos placas
metálicas (armaduras), por un material aislante (dieléctrico) entre las placas,
y por 2 terminales unidos a cada placa.
Funcionamiento
Al aplicar tensión entre las armaduras no circula corriente, ya que
está el aislante dieléctrico, pero se acumula carga eléctrica (se carga el
condensador).
Si ponemos en contacto las armaduras de un condensador cargado con un
circuito externo, se produce la descarga a través de ese circuito.
Capacidad
Es la relación entre la carga eléctrica que almacena un condensador y
el voltaje al que está sometido.
Su unidad en el SI es el faradio (F) C = q / V
donde: C = capacidad en faradios q = carga en culombios V = voltaje en voltios
|
Milifaradio → mF → 10¯³ F
|
Nanofaradio → nF → 10¯⁹ F
|
|
Microfaradio → μF → 10¯⁶ F
|
Picofaradio → pF → 10¯¹² F
|
Existen 2 tipos de condensadores: el cerámico y el
electrolítico (ver símbolos)
El condensador electrolítico tiene polaridad (polo positivo de la pila
unido a polo positivo del condensador y polo negativo de la pila a polo
negativo del condensador)
Suelen usarse en juguetes pequeños, flash de cámaras, apagado lento de
luces de un coche, etc.
(completar condensadores: tiempo de cargas y descarga, y
asociación de condensadores, con los apuntes del cuaderno. Ver ejercicios del
cuaderno)
3.- Semiconductores. Diodos
En función de la resistencia eléctrica, podemos distinguir tres
tipos de materiales:
.- Aislantes.- mucha R → no conducen electricidad
.- Conductores.- poca R → conducen electricidad
.- Semiconductores.- conducen bajo ciertas condiciones
Los semiconductores conducen si reciben energía externa: si les
aplicamos una tensión (voltaje V) o si aumentamos su temperatura.
Dependiendo del tipo de material que se emplee, podemos obtener 2
tipos de semiconductores: tipo P y tipo N
El diodo
Es un componente electrónico formado por 2 trozos de material semiconductor.
Deja pasar la corriente en un sentido, pero no en el sentido contrario.
Se aplican en pequeños circuitos o para rectificar la corriente
eléctrica
Diodo LED o diodo emisor de
luz.- su comportamiento es igual que el diodo, es decir, se vuelve
conductor cuando está polarizado, pero con la particularidad de que se ilumina
cuando conduce la corriente.
(ver
esquemas y ejemplos en apuntes)
4.- El transistor
Es el componente electrónico más utilizado.
Formado por 3 capas de material semiconductor en las que se colocan 3
terminales (base B, colector C y emisor E) y se encapsulan para poder montarlos
en un circuito.
Según los semiconductores que se utilicen, existen 2 tipos de
transistores:
NPN PNP
(ver símbolos en el libro)
(ver el ejemplo del símil que tengo en los apuntes y en la
página 134 del libro)
Funcionamiento de un transistor
como interruptor
Para que un transistor funcione como un interruptor abierto o cerrado,
es necesario que circule o no circule corriente entre el colector y el emisor.
En ambos casos se intercalan dos resistencias que limitan la cantidad
de corriente que circula por la base y el colector. Estas resistencias son:
resistencia de base RB y
resistencia de carga RC
(ver ejemplos en el libro)
Aplicación de un transistor
como interruptor
Apuntes y página 135 del libro
5.- Circuitos integrados
El circuito integrado o chip, permite la miniaturización de los
componentes electrónicos.
Un chip está formado por una lámina de material semiconductor sobre la
que se agrupan los componentes electrónicos.
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