Componentes Básicos De La Electrónica.
Objetivo:
El objetivo de este informe es explicar y describir los componentes básicos de la electrónica así como también llegar a comprender sus funcionamientos y aplicaciones.
1.- Resistencias fijas:
Una resistencia es un componente que ofrecen oposición al paso de la corriente eléctrica.
Se utilizan para reducir la intensidad o provocar caídas de tensión.
Su valor se mide en ohmios y se determina por el código de colores.
Para saber cual es la cantidad de Ohm (Ω) que contiene una resistencia también podemos utilizar un multimetro colocando las terminales de este de manera paralela a la resistencia,estos elementos no cuentan con polaridad por ello no importa la posición en que se conecten sus terminales.
Su valor se mide en ohmios y se determina por el código de colores.
Para saber cual es la cantidad de Ohm (Ω) que contiene una resistencia también podemos utilizar un multimetro colocando las terminales de este de manera paralela a la resistencia,estos elementos no cuentan con polaridad por ello no importa la posición en que se conecten sus terminales.
- Resistencias fijas: Son las que presentan un valor óhmico que no podemos modificar.
Código de colores:
Para identificar la cantidad de Ohm que tiene una resistencia fija, ésta cuenta con unas pequeñas líneas de colores que rodean todo el cuerpo por el perímetro, son fácilmente detectables físicamente.
Para identificar la cantidad de Ohm que tiene una resistencia fija, ésta cuenta con unas pequeñas líneas de colores que rodean todo el cuerpo por el perímetro, son fácilmente detectables físicamente.
| Color | 1ª y 2ª bandas de color | Factor multiplicador | Tolerancia | Figura |
| Negro | 0 | x 1 | - | |
| Marrón | 1 | x 10 | ± 1 % | |
| Rojo | 2 | x 100 | ± 2 % | |
| Naranja | 3 | x 1000 | - | |
| Amarillo | 4 | x 10000 | - | |
| Verde | 5 | x 100000 | ± 0'5 % | |
| Azul | 6 | x 1000000 | - | |
| Violeta | 7 | x 10000000 | - | |
| Gris | 8 | x 100000000 | - | |
| Blanco | 9 | x 1000000000 | - | |
Oro
| - | : 10 | ± 5 % | |
Plata
| - | : 100 | ± 10 % |
Cogiendo como ejemplo la resistencia de la figura, colores rojo - amarillo - naranja - oro, tendremos:
2 4 x 1000 ± 5% (W) = 24000 W ± 5% = 24 KW ± 5%
Ver vídeo resistencias.
Codificación:
Hay algunas excepciones de resistencias donde se usan números y letras las cuales nos indicarán el valor de la resistencia.
Este tipo de Codificación de resistencias SMD son utilizadas en montajes en superficies:
 | |||||||||||||||||||||||||||||
Nos podemos encontrar con dos símbolos, uno regulado por una norma americana y otro por una norma europea.
2.- Resistencias variables:
Las resistencias variables se oponen al paso de corriente eléctrica, pero éstas tienen la gran ventaja de poder definir la cantidad de oposición (Ohm’s) con la cual contarán.
La variación de Ohm’s (Ω) pueden ser por diferentes métodos, dependiendo del tipo de resistencia variable será la forma con la cual podrán ser actuados. Pueden existir de diversos tipos, por ejemplo: manuales, por temperatura, por luz, por tensión, etc.
Termistores.
El funcionamiento se basa en la variación de la resistencia del semiconductor debido al cambio de la temperatura ambiente, creando una variación en la concentración de portadores. Para los termistores NTC, al aumentar la temperatura, aumentará también la concentración de portadores, por lo que la resistencia será menor, de ahí que el coeficiente sea negativo. Para los termistores PTC, en el caso de un semiconductor con un dopado muy intenso, éste adquirirá propiedades metálicas, tomando un coeficiente positivo en un margen de temperatura limitado. Usualmente, los termistores se fabrican a partir de óxidos semiconductores, tales como el óxido férrico, el óxido de níquel, o el óxido de cobalto.
-NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo):
En estos dispositivos semiconductores, a manera que aumenta la temperatura la resistencia del transistor no disminuirá proporcionalmente, para realizar su cálculo es necesario utilizar la siguiente formula: R=A*e B/T
Donde A y B son constantes dependiendo del tipo de transistor.
Tienen la ventaja de poder trabajar con altos rangos de temperatura, que pueden ser desde -200 hasta 1000°C, por esta misma razón cuentan con un alto grado de sensibilidad.
NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura negativo
PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo
PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo
Su resistencia varía con la temperatura. En las NTC al aumentar la temperatura disminuye la resistencia, mientras que en las PTC sucede lo contrario.
NTC: A más temperatura → Menor resistencia
PTC: A más temperatura → Más resistencia
-PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo):
Son fabricados principalmente de titanato de bario y pueden ser utilizados en casos donde se necesite cambio de resistencia junto con un cambio de temperatura o un nivel de corriente.
LDR.
En este elemento a manera que valla aumentando la luz la resistencia será menor, y si este deja de recibirla o recibe menos luz la resistencia será mayor.
Internamente están constituidos de elementos tales como sulfuro de talio, de cadmio, de plomo y seleniuro de cadmio.
Cuando este dispositivo no esta expuesto a la luz los electrones están unidos en los átomos que los conforman, pero cuando cae sobre el una radiación de luz esta energía libera electores y por este motivo el elemento se vuele mas conductor.
Estas resistencias variables pueden tener alcances desde 1 MΩ hasta tan solo 100 Ω. Y pueden realizar el cambio de resistencia en tan solo una decima de segundo.
Potenciometro.
¿Qué es un Potenciómetro?
Un potenciómetro es una Resistencia Variable. Así de sencillo. El problema es la técnica para que esa resistencia pueda variar y como lo hace.
Los potenciómetros limitan el paso de la corriente eléctrica (Intensidad) provocando una caída de tensión en ellos al igual que en una resistencia, pero en este caso el valor de la corriente y la tensión en el potenciómetro las podemos variar solo con cambiar el valor de su resistencia.
El valor de un potenciómetro viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como las resistencias, y el valor del potenciómetro siempre es la resistencia máxima que puede llegar a tener. La mínimo lógicamente es cero. Por ejemplo un potenciómetro de 10KΩ puede tener una resistencia con valores entre 0Ω y 10.000Ω.
El potenciometro más sencillo es una resistencia variable mecánicamente. Los primeros potenciómetros y más sencillos son los reóstatos.
Los potenciómetros rotatorios para electrónica. Se usan en circuitos de pequeñas corrientes. Veamos como son.
Para conectarlo debemos conectar al circuito las patillas A y B o la C y B, es decir la del medio siempre con una de los extremos y así conseguiremos que sea variable. Tienen una rosca que puede variarse con un destornillador, como es el caso del de color negro, o puede tener un saliente que gira con la mano para variar la resistencia del potenciómetro al valor que queramos. Estos potenciometros también se llaman rotatorios.
El símbolo de un potenciómetro mecanico en un circuito eléctrico es el siguiente:
Vemos que es como el de una resistencia pero con una flecha que lo atraviesa y que significa variabilidad (que varia). Podemos usar cualquiera de los dos.
3.-Capacitores/Condensadores.
Un capacitor o condensador es un elemento pasivo que sirve para almacenar energía y después descargarla cuando sea necesario dependiendo del sistema. Esta energía la almacenan en forma de campo eléctrico. Pueden ser conectados en paralelo y en serie.
cerámicos:
Son aquellos que como su nombre lo dice su elemento dieléctrico es la cerámica (dióxido de titano). Tiene como principal función bloquear el paso de la corriente alterna y permitir el paso de la corriente directa, determinado por la capacitancia del condensador. A diferencia de los capacitores electrolíticos estos capacitores no tienen polaridad, es decir pueden ser conectados en un circuito sin tener obligatoriamente las terminales en orden.
electroliticos:
| Los electrolíticos utilizan una capa de óxido de metal como dieléctrico, Consisten en una dos capas de metal enrolladas entre sí, con un papel impregnado en líquido en medio. Este líquido es el electrolito, es lo que se encarga de oxidar el metal. Ese material enrollado se introduce en una cápsula de aluminio. |  |
Interior de un condensador electrolítico axial
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Normalmente la reacción de oxidación es reversible, y sólo se produce cuando se aplica tensión en un sentido, mientras que en el otro se produce la reacción opuesta, se desoxida. En ese caso, el aislante va desapareciendo y el electrolito conduce la carga. El resultado es que el electrolíto hace de resistencia, cada vez pasa más corriente, sa calientea, hierve y es habitual que explote.
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Interior de un condensador de tántalo sólido radial
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De hecho, por eso llevan unas muescas en la parte superior, para que en caso de explotar, lo hagan hacia arriba y no destrocen el resto del circuito.
nomenclatura o codificación.
La siguiente tabla es similar al codigo de colores de las resistencias y nos sirve para poder identificar la cantidad de capacitancia o Farad’s.
Los capacitores electrolíticos tienen la ventaja de en ellos siempre viene impresa su capacitancia en µF y su tensión máxima de trabajo en Volts. Pueden incluir también la temperatura y la frecuencia de trabajo.
En la carcasa de los capacitores también encontraremos su polaridad, dependiendo del fabricante lo podemos encontrar de diferentes maneras.
4.- Diodos.
Componente electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. La flecha de la representación simbólica muestra la dirección en la que fluye la corriente.
Es el dispositivo semiconductor más sencillo y se puede encontrar prácticamente en cualquier circuito electrónico.
Constan de la unión de dos tipos de material semiconductor, uno tipo N y otro tipo P, separados por una juntura llamada barrera o unión.
Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la más utilizada) y de germanio. Esta barrera o unión es de 0.3 voltios en el germanio y de 0.6 voltios aproximadamente en el diodo de silicio.
El diodo se puede puede hacer funcionar de 2 maneras diferentes:
Polarización directa:
Cuando la corriente circula en sentido directo, es decir del ánodo A al cátodo K, siguiendo la ruta de la flecha (la del diodo). En este caso la corriente atraviesa el diodo con mucha facilidad comportándose prácticamente como un corto circuito. El diodo conduce.
Cuando la corriente circula en sentido directo, es decir del ánodo A al cátodo K, siguiendo la ruta de la flecha (la del diodo). En este caso la corriente atraviesa el diodo con mucha facilidad comportándose prácticamente como un corto circuito. El diodo conduce.
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Diodo en polarización directa
Cuando una tensión negativa en bornes del diodo tiende a hacer pasar la corriente en sentido inverso, opuesto a la flecha (la flecha del diodo), o sea del cátodo al ánodo. En este caso la corriente no atraviesa el diodo, y se comporta prácticamente como un circuito abierto. El diodo está bloqueado.
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Diodo en polarización inversa
El área “P” es conocida como ánodo y la “N” como cátodo. Físicamente podemos observar una línea blanca en el área donde esta el cátodo en el diodo. Sirve para identificar la polaridad de un diodo y saber la manera en la cual será conectado, el flujo debe entrar por el área del ánodo y salir por el área del cátodo, ya que si es colocado de forma contraria el diodo no permitirá el paso puesto que la corriente tratará de entrar por el área del cátodo.
silicio.
Los diodos de silicio tienen un voltaje de polarización directa de 0,7 voltios. Una vez que el diferencial de voltaje entre el ánodo y el cátodo alcanza los 0,7 voltios, el diodo empezará a conducir la corriente eléctrica a través de su unión pn. Cuando el diferencial de voltaje cae a menos de 0,7 voltios, la unión pn detendrá la conducción de la corriente eléctrica, y el diodo dejará de funcionar como una vía eléctrica. Debido a que el silicio es relativamente fácil y barato de obtener y procesar, los diodos de silicio son más frecuentes que los diodos de germanio.
Estos diodos son muy versátiles, por esta razón pueden ser utilizados en casi todos los sistemas que necesiten un diodo. Además tienen la ventaja de ser más baratos que los diodos de germanio, y soportan cargas mayores a estos.
germanio.
Estos diodos son muy versátiles, por esta razón pueden ser utilizados en casi todos los sistemas que necesiten un diodo. Además tienen la ventaja de ser más baratos que los diodos de germanio, y soportan cargas mayores a estos.
Dependiendo de su función podemos encontrar varios tipos de diodos de silicio:
germanio.
Los diodos de germanio también utilizan una unión pn y se implantan con las mismas impurezas que los diodos de silicio. Sin embargo los diodos de germanio, tienen una tensión de polarización directa de 0,3 voltios. El germanio es un material poco común que se encuentra generalmente junto con depósitos de cobre, de plomo o de plata. Debido a su rareza, el germanio es más caro, por lo que los diodos de germanio son más difíciles de encontrar (y a veces más caros) que los diodos de silicio.
Son recomendables para circuitos eléctricos de baja potencia. Las polarizaciones de voltaje mas bajas llegan a tener muy poca pérdida de tensión, lo cual nos da como resultado un circuito muy eficiente eléctricamente.
También son utilizados en sistemas de precisión ya que estos diodos son muy sensibles a cambios de voltaje, gracias a esto mantienen al mínimo los cambios en la tensión.
Una de la desventaja es que estos diodos pueden llegar de quemarse con mayor facilidad que los de silicio debido a que no soportan tensiones muy grandes.
La unión o barrera del diodo constituida de germanio nos da 0.2 o 0.3v.
5.- Resumen.
Un capacitor o condensador es un elemento pasivo que sirve para almacenar energía y después descargarla cuando sea necesario dependiendo del sistema. Esta energía la almacenan en forma de campo eléctrico. Pueden ser conectados en paralelo y en serie.
Resistencias fijas: Elementos que se oponen al paso de la corriente, se miden en Ohms (Ω) y pueden identificarse gracias a su código de colores que consta de 4 líneas de colores impresas en el cuerpo de la resistencia, que gracias a una tabla podemos identificar la cantidad de Ohmios que tenga cada resistencia, estos elementos no pueden variar su resistencia solamente tienen una predeterminada.
Resistencias Variables: Son elementos que se oponen al paso de la corriente pero con la ventaja de poder variar la cantidad de Ohms que tienen, existen diferentes tipos de resistencias variables las cuales dependen de su accionamiento:
-Termistores: Son resistencias que se activan (varían su cantidad de ohmios) dependiendo de la temperatura a la cual son sometidos. Existen 2 tipos de termistores:
-NTC: Significa (Coeficiente Negativo de Temperatura) cuando aumenta la temperatura que recibe esta resistencia variable su cantidad de Ohmios reducirá, es decir, la resistencia es inversamente proporcional a la temperatura.
-PTC: Significa (Coeficiente Positivo de Temperatura) cuando aumenta la temperatura que recibe esta resistencia variable su cantidad de Ohmios aumentará, es decir, la resistencia es directamente proporcional a la temperatura.
-LDR: Son aquellas resistencias variables en las cuales se actúan dependiendo de las emisiones de luz recibe en su superficie. En este elemento a manera que valla aumentando la luz la resistencia será menor, y si este deja de recibirla o recibe menos luz la resistencia será mayor. Tienen alcances desde 1 MΩ hasta tan solo 100 Ω.
-Potenciómetro: Esta resistencia puede accionarse físicamente. Cuenta con un contacto llamado cursor o flecha, el cual divide la resistencia en 2 resistencias cuyos valores son menores y la suma de estos tendrá el valor de la resistencia total. Podemos encontrar potenciómetros que regulan resistencias desde 0 Ω hasta 10 KΩ.
-Termistores: Son resistencias que se activan (varían su cantidad de ohmios) dependiendo de la temperatura a la cual son sometidos. Existen 2 tipos de termistores:
-NTC: Significa (Coeficiente Negativo de Temperatura) cuando aumenta la temperatura que recibe esta resistencia variable su cantidad de Ohmios reducirá, es decir, la resistencia es inversamente proporcional a la temperatura.
-PTC: Significa (Coeficiente Positivo de Temperatura) cuando aumenta la temperatura que recibe esta resistencia variable su cantidad de Ohmios aumentará, es decir, la resistencia es directamente proporcional a la temperatura.
-LDR: Son aquellas resistencias variables en las cuales se actúan dependiendo de las emisiones de luz recibe en su superficie. En este elemento a manera que valla aumentando la luz la resistencia será menor, y si este deja de recibirla o recibe menos luz la resistencia será mayor. Tienen alcances desde 1 MΩ hasta tan solo 100 Ω.
-Potenciómetro: Esta resistencia puede accionarse físicamente. Cuenta con un contacto llamado cursor o flecha, el cual divide la resistencia en 2 resistencias cuyos valores son menores y la suma de estos tendrá el valor de la resistencia total. Podemos encontrar potenciómetros que regulan resistencias desde 0 Ω hasta 10 KΩ.
Un capacitor o condensador es un elemento pasivo que sirve para almacenar energía y después descargarla cuando sea necesario dependiendo del sistema. Esta energía la almacenan en forma de campo eléctrico. Pueden ser conectados en paralelo y en serie.
Cerámicos: Son aquellos que como su nombre lo dice su elemento dieléctrico es la cerámica (dióxido de titano). Tiene como principal función bloquear el paso de la corriente alterna y permitir el paso de la corriente directa, determinado por la capacitancia del condensador.
Electrolíticos: Los electrolíticos utilizan una capa de óxido de metal como dieléctrico, Consisten en una dos capas de metal enrolladas entre sí, con un papel impregnado en líquido en medio. Este líquido es el electrolito, es lo que se encarga de oxidar el metal. Ese material enrollado se introduce en una cápsula de aluminio.
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6.- Cuestionario.
https://docs.google.com/forms/d/152JXLXW4qJU8IflpeV3-Bd_KGHeGURAc-x7ApYurwLg/viewform?usp=send_form
7.- Bibliografia.
http://www.ehowenespanol.com/caracteristicas-del-diodo-germanio-del-diodo-silicio-lista_153695/
http://www.dte.uvigo.es/recursos/potencia/ac-dc/archivos/diodo.htm
http://unicrom.com/Tut_condensador.asp
http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica
