ELECTRÓNICA Y COMPONENTES

INTRODUCCIÓN

La electrónica, es una rama de la física y, fundamentalmente una especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo microscópico de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente. En una idea más intuitiva de la electrónica podríamos enunciar que los dispositivos electrónicos se ocupan de convertir la información procedente del mundo exterior (luz, sonidos, cambios de temperatura, presión etc..) en señales eléctricas, procesar esta información y convertirla en otro tipo de energía que produce un cierto efecto (activar un timbre, hacer vibrar un altavoz, iluminar una pantalla, cambiar de canal el televisor, convertir una señal radio eléctrica en imágenes y sonido etc..).

COMPONENTES ELECTRÓNICOS BÁSICOS RESISTENCIAS, DIODOS, CONDENSADORES, TRANSISTORES

RESISTENCIAS Las resistencias son unos elementos eléctricos cuya misión es dificultar el paso de la corriente eléctrica a través de ellas. Su característica principal es su resistencia óhmica aunque tienen otra no menos importante que es la potencia máxima que pueden disipar. Ésta última depende principalmente de la construcción física del elemento. Existen tres tipos de resistencias: FIJAS VARIABLES (ajustables) DEPENDIENTES ( sensibles al calor, a la luz, a la tensión )

Resistencias de hilo o bobinadas Aspecto de los tipos de resistencias bobinadas, de diferentes tamaños y potencias, con su valor impreso en el cuerpo.

Generalmente están constituidas por un soporte de material aislante y resistente a la temperatura (cerámica, esteatita, mica, etc.), alrededor del cual, está la resistencia propiamente dicha, constituida por un hilo cuya sección y resistividad depende de la potencia y de la resistencia deseada. En los extremos del soporte hay fijados dos anillos metálicos sujetos con un tornillo o remache cuya misión, además de fijar en él el hilo de la resistencia, consiste en permitir la conexión. Por lo general, una vez construidas, se recubren de un barniz especial que se somete aun proceso de vitrificación. Sobre este barniz suelen marcarse con serigrafía los valores en ohmios y en vatios. A. hilo de conexión B. soporte cerámico C. arrollamiento D. recubrimiento de esmalte.

Resistencias químicas Las resistencias de hilo de valor óhmico elevado necesitarían una cantidad de hilo tan grande que en la práctica resultarían muy voluminosas. Las resistencias de este tipo se realizan de forma más sencilla y económica empleando, en lugar de hilo, carbón pulverizado mezclado con sustancias aglomerantes. La relación entre la cantidad de carbón y la sustancia aglomerante determina la resistividad por centímetro, por lo que es posible fabricar resistencias de diversos valores.

resistencias película metálica resistencias de película de carbón

Código de colores de las resistencias Las resistencias llevan grabadas sobre su cuerpo unas bandas de color que nos permiten identificar el valor óhmico que éstas poseen. Esto es cierto para resistencias de potencia pequeña (menor de 2 W.), ya que las de potencia mayor generalmente llevan su valor impreso con números sobre su cuerpo.

RESISTENCIAS VARIABLES O AJUSTABLES (POTENCIÓMETROS) Estos componentes son resistencias que pueden variar su valor óhmico dentro de unos límites y en función del desplazamiento de un contacto móvil. Por ello, estos elementos tienen un tercer terminal, que unido al contacto móvil, permite obtener valores resistivos variables en función de su posición. Este tercer terminal suele tener, normalmente, un desplazamiento angular (giratorio), aunque también hay resistencias variables con desplazamientos lineales. Se conoce como valor nominal de una resistencia variable, al valor óhmico que existe entre los dos terminales unidos a contactos fijos, este valor suele venir impreso en el costado del componente.

Observando la figura, el Óhmetro 3, estaría midiendo el valor nominal o asignado de la resistencia variable (conexión entre los dos terminales fijos de la resistencia). El Óhmetro 1 mide la resistencia entre el contacto móvil, llamado cursor, y uno de los contactos fijos, de esta forma a medida que el contacto móvil se desplace en el sentido de las agujas del reloj, la medida de Óhmetro 1 irá aumentando, por el contrario, la lectura del Óhmetro 2 irá disminuyendo conforme se eleva la del Óhmetro 1. Si en cualquier posición del cursor, se suman las lecturas de los Óhmetros 1 y 2, su valor será igual al nominal de la resistencia. Puesto que las resistencias carecen de polaridad, es indistinto, que punta de prueba del polímetro (roja o negra), se conecte a los dos terminales de la resistencia entre los que se efectúa la lectura.

Resistencias ajustables Para el desplazamiento del cursor, las resistencias variables suelen tener una ranura en la que se puede introducir un destornillador pequeño para el giro del cursor. Resistencias ajustables potenciómetros

Símbolos de las resistencias

RESISTENCIAS DEPENDIENTES

Termistor PTC y NTC PTC aumentan su resistencia al aumentar la temperatura. NTC disminuyen su resistencia al aumentar la temperatura.

Condensadores Los condensadores están formados por dos armaduras conductoras, separadas por un material dieléctrico que da nombre al tipo de condensador. Permiten “almacenar una determinada carga” eléctrica para poder utilizarla cuando se necesite. Por lo general se indica el valor de los mismos en la carcasa, si no se hace de forma directa se utiliza el código de colores empezando de arriba a bajo su lectura. Condensadores fijos

Los hay de diversos tipos, cerámicos, de poliéster, electrolíticos, de papel, de mica, de tántalo, variables y ajustables Símbolos de los condensadores

CONDENSADOR CERÁMICO CONDENSADORES DE PAPEL CONDENSADOR DE TÁNTALO CONDENSADOR VARIABLE

Carga y descarga de un condensador

FUNCIONAMIENTO DE UN CONDENSADOR EN UN CIRCUITO A) En primer lugar, cerramos el interruptor de la izquierda. B) Al hacerlo, pasará corriente por el condensador y el condensador se carga.

C) Una vez cargado, podemos desconectar el interruptor de la izquierda y conectar el de la derecha. Al hacerlo, el condensador hará las veces de pila suministrando corriente a la bombilla durante un tiempo, hasta que se descargue. En función de la capacidad del condensador, la bombilla durará más o menos tiempo encendida.

D) Pasado un tiempo, que depende como hemos dicho de la capacidad, el condensador se descarga y la bombilla volverá a apagarse:

Semiconductores Un material semiconductor es aquel que tiene estructura cristalina, y en una buena disposición para dejar electrones libres. Cada átomo tiene en su órbita externa 4 electrones, que comparte con los átomos adyacentes formando enlaces covalentes. De manera que cada átomo ve 8 electrones en su capa más externa, haciendo al material de baja conductividad. El Silicio (Si) y el Germanio (Ge) cumplen estas características. silicio

DIODO Componente electrónico fabricado con material semiconductor que solo permite el paso de la corriente eléctrica en un sentido .

Polarización de diodos

Tipos de diodos Diodos rectificadores Diodos LED Diodos Zener

Diodo rectificador Permite la rectificación de corriente alterna a continua. El cátodo esta marcado para permitir su identificación

Diodo LED Emite luz al ser polarizado directamente. Se emplea para señalización luminosa. Se fabrica en variados colores. Precisa una tensión de 1,5 a 2 voltios , para conseguirla suele intercalarse una resistencia en serie. El cátodo se identifica fácilmente observando la cápsula (lado plano) o la longitud de los terminales (lado corto).

Aplicación de diodos rectificadores Puente de diodos Adaptador de corriente Fuente de alimentación

Adaptador de corriente PUENTE DE DIODOS (montaje con cuatro diodos, semiciclo positivo D1 y D3 semiciclo negativo son D2 y D4. DIODO ZENER actúa como estabilizador, se encarga de eliminar el rizado.

Aplicaciones de diodos LED

Transistor Este es el primer componente que tiene tres terminales y no dos. Es un dispositivo cuya resistencia puede variar en función de la señal de entrada por tanto es capaz de regular la corriente que circula por un circuito. Funciona como un interruptor controlado por la corriente que entra por una de sus “patas”. Los más utilizados son los de unión o BJT, cuyos terminales se llaman base (b), emisor (e) y colector.

Transistores

Funcionamiento de un transistor

Circuito integrado Actualmente, la tecnología electrónica permite fabricar circuitos de dimensiones microscópicas, formados con transistores y otros elementos, sobre una placa de material semiconductor de tamaño variable, que no excede de unos pocos milímetros. A esta placa se la conoce con el nombre de circuito integrado o microchip. La utilización de este tipo de elementos va desde los circuitos electrónicos con amplificadores, filtros y conmutadores hasta las memorias de ordenadores y microprocesadores.

Simbología electrónica