1. ELECTRÓNICA
1. Introducción. Breve reseña histórica.
En la unidad anterior hemos visto que la materia tiene una propiedad llamada electricidad que se pone de manifiesto cuando unas partículas minúsculas llamadas electrones se ponen en movimiento. También vimos que dicho movimiento de los electrones se denomina corriente eléctrica y que dicha corriente fluye a través de un conjunto de elementos que denominamos circuito eléctrico.
Históricamente la era de la electrónica comienza a principios del siglo XX cuando Marconi consigue por primera vez enviar un mensaje a través del océano valiéndose de la comunicación inalámbrica a la que hoy llamamos radio.
A su vez, mientras que Marconi conseguía la inmortalización, Forest inventaba la primera válvula de vacío: Audión.
No pasó mucho tiempo hasta que los inventores de la radio utilizaran las válvulas para mejorar sus equipos...
de electrones a través de un material conductor, en vez de hacerlo en vacío como las válvulas.
Poco después, en 1958, se inventa el primer circuito integrado, que integra 6 transistores en un único chip. Son estos trasnsistores los que representan el principal componente básico de todos los sistemas electrónicos de la actualidad.
En la actualidad el campo de la electrónica es tan vasto que se precisan de varias ciencias para su estudio.
La electrónica aparece con un papel relevante en todos los campos de nuestra sociedad, nuestra dependencia de ella es tal que se puede decir que vivimos en la ERA DE LA ELECTRÓNICA. A continuación de decir esto, si se ha dado un nombre a las distintas edades de la historia de la humanidad, de acuerdo al material más utilizado y más modificado, se puede decir que ésta es la EDAD del Semiconductor. o EDAD DEL SILICIO.
¿Pero con todo lo que hemos estado dando hasta aquí, cuál es la diferencia entre un circuito eléctrico y un circuito electrónico?
Básicamente, un circuito eléctrico es una combinación de elementos pasivos y activos (así se denominan a los elementos vistos hasta aquí, resistencias, condensadores, bobinas, pilas e interruptores o dispositivos de control)
De esta manera, podemos hacer dos grandes agrupaciones:
1. Circuitos ELÉCTRICOS en los que la finalidad es la transmisión de energía a través de dichos circuitos. Este tipo de circuitos se engloban dentro de una parte de la electricidad que denominamos Electrotecnia. Ejemplos de circuitos electrotécnicos son: una instalación de iluminación, un circuito que alimenta un motor eléctrico, el circuito de una placa vitrocerámica de cocina, o un secador de pelo.
2. Circuitos ELECTRÓNICOS en los que lo que se pretende es transmitir información a través de una corriente eléctrica. Esto se realiza codificando dicha corriente, es decir inventando un código en el que cada estado o característica de la corriente tiene un significado. Por ejemplo podemos codificar una corriente por el valor de su intensidad: si ésta es mayor que un determinado valor, por ejemplo 1 amperio, entonces eso significa “encendido”; si dicho valor es menor que 1 amperio, entonces eso significa “apagado”. Evidentemente para transmitir información más compleja que la de este ejemplo necesitamos un código mucho más grande. Los circuitos que utilizan la corriente como canal de información entran dentro de la parte de la electricidad que denominamos Electrónica, que será el objeto de estudio del presente tema.
2. Principales componentes electrónicos
2.1 Resistencias
Una resistencia es un componente de un circuito que convierte la energía de los electrones en energía térmica (calor). En electrónica no necesitamos el calor para nada porque el calor es una forma de energía y la energía la utilizamos en electrotecnia. ¿Para qué queremos entonces las resistencias?
Las resistencias se usan en electrónica para hacer variar los valores de las magnitudes fundamentales (I y V). Según varíen dichas magnitudes, tendremos diferentes signos que
La electrónica es una rama de la tecnología que se interesa no tanto en la energía que transportan sus electrones como por la información que sus electrones pueden transmitir. Esto quiere decir que la manera en que los electrones se mueven o se dejan de mover a lo largo de un circuito electrónico se considera una señal que nos puede estar indicando cómo es la música que se escucha por unos altavoces, que una alarma sonará o que un ascensor debe subir, bajar o detenerse....
codificarán la información que transmitimos. Tipos de resistencias:
2.1.1. Resistencias fijas. Tienen un valor que no varía aunque varíen mucho las magnitudes eléctricas. Se representan mediante estos dos símbolos indistintamente:
Suelen ser pequeñas y con la forma de una salchicha y su valor viene codificado en su lateral con un código de colores que debemos conocer. Dicho valor se representa con 4 líneas cada una de un color, tres de ellas juntas y la cuarta separada. Tienen el siguiente significado:
Línea 1: es el valor de las decenas
Línea 2: es el valor de las unidades
Línea 3: la potencia de 10 por la que multiplico el número anterior
2.1.2 Resistencias variables o potenciómetros: es una resistecia cuyo valor se puede modificar a voluntad. Se representa con los siguientes símbolos:
2.1.3 Resistencias dependientes de la temperatura o termistores: PTC o NTC.
PTC (Positive Temperature Coefficient): el valor de estas resistencias aumenta cuando aumenta la temperatura).
NTC (Negative Temperature Coefficient): el valor de la resistencia disminuye cuando aumenta la temperatura.
2.1.4 Resistencias dependientes de la luz o fotorresistencias: son resistencias cuyo valor disminuye cuando están expuestas a mayor cantidad de luz. Su símbolo es el siguiente:
2.2 Condensadores
Un condensador es un componente formado por dos láminas de material conductor, llamadas armaduras, separadas por un material aislante, llamado dieléctrico. Cuando se conectan las armaduras a una diferencia de tensión, los electrones circulan y ocupan una de las láminas. En la otra se acumulan cargas positivas, con lo cual tenemos la misma diferencia de potencial entre las dos armaduras.
prolongan la actividad de un circuito durante un tiempo posteriormente a la desconexión de la batería.
La característica más importante de un condensador es su capacidad (C). Los condensadores no tienen una cantidad de electrones máxima que pueden almacenar, sino que esta cantidad máxima es distinta dependiendo de la tensión a la que el condensador está conectado. Cuanto mayor sea la tensión, mayor será el número de electrones que pueden acumular. La capacidad de un condensador se refiere a la posibilidad que tiene el condensador de acumular cargas eléctricas cuando se aplica una determinada tensión a sus extremos. En fórmula matemática:
C=Q/V El símbolo de un condensador es el siguiente:
Hay que tener cuidado para no confundirlo con una batería
2.3 Componentes basados en materiales semiconductores.
Son los que hacen que un circuito sea considerado electrónico.2.3.1 Materiales semiconductores:
En general todos los materiales de la naturaleza suelen presentar una resistencia eléctrica que se mantiene constante en cualquier dirección que la corriente atraviese dicho material. Esta propiedad se llama isotropía eléctrica. Sin embargo, a partir de mediados del siglo XX se empezaron a modificar algunos materiales para conseguir que la electricidad pasara fácilmente en un sentido (resistencia baja) y con mucha dificultad en el sentido contrario (resistencia alta). Dichos materiales se llamaron semiconductores.
es decir, se le inyectan unos pocos átomos de un material distinto, por ejemplo As o Ga, lo que crea un desequilibrio entre las cargas, formando un material con exceso de cargas positivas o negativas según el material dopante. El material semiconductor es una unión de uno y otro, es decir, una especie de placa con dos caras, una positiva y otra negativa. Esta placa se denomina unión P-N
2.3.2. Diodos
Un diodo es un componente electrónico con dos polos formado por una unión P-N. Esto significa que la electricidad pasará en un sentido pero no en el sentido contrario.
Si conectamos el polo positivo del diodo, llamado ánodo, con el polo positivo de la batería, la electricidad fluye a través del mismo. En este caso decimos que el diodo está en polarización directa. En el caso contrario (polo positivo del diodo con el polo negativo de la batería) decimos que está en polarización inversa (el diodo actúa como aislante).
El símbolo del diodo es el siguiente:
La flecha indica el sentido en el que el diodo conduce la corriente.
Hay un tipo especial de diodos que tienen la propiedad de emitir luz cuando se encuentran en polarización directa. Estos diodos se llaman diodos LED (Light Emitting Diode)
El símbolo de un diodo LED es:
forman otros tantos enlaces covalentes con otros electrones de valencia de átomos vecinos. A temperatura ambiente, algunos electrones de valencia pueden absorber la energía calorífica suficiente como para liberarse del enlace y moverse a través de la red cristalina del sólido, convirtiéndose en electrones libres portadores de carga negativa, que al aplicarles un potencial eléctrico se dirigen al polo positivo o ánodo de la pila. Cuando un electrón libre abandona un átomo deja un hueco o vacante en la red, que pasa a ser un portador de carga positiva. A estos semiconductores se les denomina intrínsecos. En la práctica, para mejorar la conductividad eléctrica de los materiales semiconductores se les añaden impurezas formadas por ciertos átomos que consiguen modificar sus propiedades eléctricas, en un proceso denominado dopado, que da lugar a los semiconductores extrínsecos. Las impurezas pueden ser átomos pentavalentes, que proporcionan electrones libres y que dan lugar a semiconductores tipo N, o átomos trivalentes, que proporcionan huecos en la estructura y que dan lugar a semiconductores tipo P.
Cuando a un material semiconductor se le introducen impurezas de tipo P por un lado y de tipo N por el otro se forma una unión PN. Los electrones libres de la región N se difunden por la región P recombinándose con los huecos, por lo que en la región N se crean iones positivos y en la P iones negativos que interaccionan entre sí. Esta distribución de cargas en la unión establece una barrera de potencial o región umbral que repele los huecos de la región P y los electrones de la región N. Una unión PN no conectada a un circuito exterior queda bloqueada y en equilibrio electrónico a temperatura constante.
ELECTRÓNICA. Componentes electrónicos
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Si se polariza la unión PN en sentido inverso (polo positivo de la pila a la región N y el negativo a la P), la tensión de la pila ensancha la barrera de potencial creada en la unión PN, produciendo un aumento de iones negativos en la región P y de iones positivos en la región N, impidiendo la circulación de electrones y de huecos a través de la unión. El diodo no conduce y toda la tensión de la pila cae sobre él, ya que la resistencia interna es muy elevada. Si el diodo se polariza de forma inversa se comporta como un interruptor abierto.
Cuando un diodo ideal se polariza en inverso (línea horizontal de su curva característica) no existe intensidad de corriente eléctrica cualquiera que sea el valor de la tensión aplicada entre el ánodo y el cátodo, por lo que se comporta como un circuito abierto. Cuando se polariza en directo (línea vertical de su curva característica) existe una intensidad de corriente a través de él limitada por el circuito exterior, siendo nula la tensión entre el ánodo y el cátodo, por lo que se comporta como un cortocircuito.
Cuando un diodo real se polariza en inverso existe una pequeña intensidad de corriente eléctrica I0, denominada corriente inversa de saturación del diodo. Si la tensión inversa aplicada aumenta, la intensidad de corriente crece rápidamente. Si se supera el valor de la tensión de ruptura VRM, la unión PN se destruye por avalancha de portadores. Cuando se polariza en directo, la intensidad de corriente Id aumenta exponencialmente con respecto a la tensión aplicada entre el ánodo y el cátodo Vd. Se considera que no existe intensidad de corriente hasta que se supera una tensión umbral V?.
polarización directa polarización inversa
2.3.2 Transistores
Los transistores se pueden reconocer fácilmente porque de todos los componentes electrónicos que hemos visto hasta ahora es el único que tiene tres conectores en lugar de dos. Estos conectores se denominan base, colector y emisor.Para simplificar, nos referiremos a ellos por sus iniciales B, C y E. Consiste en una doble unión de materiales semiconductores, en otras palabras, en la unión de TRES CAPAS de material semiconductor, es decir, pueden ser uniones PNP o uniones NPN.
Un transistor es un componente que tiene, básicamente, dos funciones:
- Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una PEQUEÑA señal de mando. Como Interruptor.
- Funciona como un elemento Amplificador de señales.
Pero el Transistor también puede cumplir funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.
Veamos cómo funciona un transistor.
Funcionamiento.
Su funcionamiento es fácil de entender si pensamos que la corriente de la rama correspondiente a la B del transistor actúa como una señal de entrada, (o en la llave de un grifo), y que dependiendo de cómo sea esta señal de entrada (o de cuánto se abra la llave del grifo), el transistor dejará pasar más o menos electricidad entre C y E. (Para la explicación aquí detallada, se utiliza el modelo de transistor NPN)
1. Si la corriente de base es nula, (o el grifo no se abre), el transistor no dejará pasar corriente entre el colector y el emisor. Se dice entonces que se halla en corte. Es equivalente a un circuito abierto.
Tiene que existir un valor mínimo de corriente en la base para que se permita el paso de la corriente entre el C y el E. Si ese valor mínimo no se alcanza, el transistor
NO CONDUCE - > semejante a un CIRCUITO ABIERTO.
2. Si la corriente de base es muy grande (la llave del grifo se abre mucho porque se abre del todo), el transistor se comporta como un buen conductor entre C y E. Se dice entonces que está en saturación. Es equivalente a
UN CIRCUITO CERRADO - > SÍ CONDUCE
En la electrónica digital a menudo se utilizan transistores para abrir y cerrar el circuito entre C y E, como si fueran interruptores que en lugar de estar controlados manualmente estuvieran controlados electrónicamente (por la intensidad que entra por la base B). Esta manera de funcionar del transistor se denomina conmutación.
3. Sin embargo, si el grifo deja pasar más o menos agua, o si la corriente IB que llega al
. La constante de proporcionalidad se llama ganancia (β) del transistor. Esto es: IE=β·IB
¿Entendido? Pues ahora el funcionamiento del transistor es igual, pero el agua lo cambiamos por corriente eléctrica y la llave de agua será el transistor.
En un transistor cuando no le llega nada de corriente a la base, no hay paso de corriente entre el emisor y el colector (en corte), funciona como un interruptor abierto entre el emisor y el colector, y cuando tiene la corriente de la base máxima (en saturación) su funcionamiento es como un interruptor cerrado, entre el emisor y el colector hay paso de corriente y además pasa la máxima corriente permitida por el transistor entre E y C.
El tercer caso es que a la base del transistor le llegue una corriente más pequeña de la corriente de base para que se abra el transistor, entonces entre Emisor y Colector pasará una corriente intermedia que no llegará a la máxima.
Como ves el funcionamiento del transistor se puede considerar como un interruptor que se acciona eléctricamente, por medio de corriente en B, en lugar de manualmente como son los normales. Pero también se puede considerar un amplificador de corriente por que con una pequeña corriente en la base conseguimos una corriente mayor entre emisor y colector. Acuérdate del símbolo y mira la siguiente figura:
Polarización de un Transistor
Polarizar es aplicar las tensiones adecuadas a los componentes para que funcionen correctamente.
Hay una gama muy amplia de transistores por lo que antes de conectar deberemos
identificar sus 3 patillas y saber si es PNP o NPN. En los transistores NPN se deba conectar al polo positivo el colector y la base, y en los PNP el colector y la base al polo negativo.
La unión BASE-EMISOR siempre polarizado directamente, y la unión COLECTOR– BASE siempre polarizado inversamente.
Diferencias entre el transistor PNP y el NPN
Fíjate en los 2 tipos, la principal diferencia es que en el PNP la corriente de salida (entre el emisor y colector) entra por el emisor y sale por el colector. Fíjate que la flecha en el símbolo "pincha a la base". Una regla para acordarse es que el PNP pincha (la p del principio).
En el NPN la corriente entra por el colector y sale por el emisor, al revés. Si te fijas en la flecha la flecha "no pincha a la base". Según la regla NPN = no pincha (la N del NPN). Con esta regla te acordarás mu fácilmente si el símbolo es de un PNP o NPN. Recuerda pincha PNP, no pincha NPN.
Es fácil si te fijas averiguarlas por intuición con la flecha del símbolo. Si es PNP lógicamente la IE tendrá la dirección del emisor, por que entra por él. Por donde entran las corrientes estará el positivo de las tensiones. Si la corriente del emisor entra por el emisor (PNP), la tensión emisor colector tendrá el positivo por donde entre, es decir en el emisor, y se llamará Tensión emisor-colector. Si la corriente entra por el colector, o lo que es lo mismo sale por el emisor se llamara Tensión colector-emisor y la corriente saldrá por el emisor. No te líes que es muy fácil, solo tienes que fijarte un poco, y no hace falta aprenderlas de memoria.
Formulas del Transistor
Si te fijas en un PNP la corriente que entra es la del emisor, y salen la del colector + la de la base, pero al ser la de base tan pequeña comparada con las otras dos se puede aproximar diciendo que IE = IC. En realidad las intensidades en un transistor serían:
IE = IC + IB; para los 2 tipos de transistores. Fijate en la flecha del símbolo y las deducirás.
Si nos dan 2 intensidades y queremos calcular la tercera solo tendremos que despejar.
¿Cómo serían las intensidades en corte? Pues todas cero.
Otro dato importante en un transistor es la ganancia, que nos da la relación que hay entre la corriente de salida IC y la necesaria para activarlo IB (corriente de entrada). Se representa por el símbolo beta β.
β = IC / IB
La ganancia es realmente lo que se amplifíca la corriente en el transistor. Por ejemplo una ganancia de 100 significa que la corriente que metamos por la base se amplifica, en el colector, 100 veces, es decir será 100 veces mayor la de colector que la de la base. Como la de colector es muy parecida a la del emisor, podemos aproximar diciendo que la corriente del emisor también es 100 veces mayor que la de la base.
En un transistor que tenga una ganancia de 10 si metemos 1 amperio por la base, por el colector obtendremos 10 amperios. Como ves es el transistor también es un amplificador. Pero OJO imagina que el transistor que tienes solo permite como máximo 5 amperios de salido, ¿qué pasaría si metemos 1 amperio en la base? ¡¡¡Se quemaría!! porque no soportaría esa corriente en el colector.
solo circularían los 3 amperios que demanda la lámpara. Fíjate en el siguiente circuito:
La lámpara "chupa" 3 amperios, pues la corriente máxima que pasará entre emisor y colector, o lo que es lo mismo la corriente que circulará por el circuito de salida será 3A, nunca más de 3 Amperios, que es la que demanda lámpara.
En ese circuito para que la lámpara luzca necesitamos meter una pequeña corriente por la base para activar el transistor. Si no hay corriente de base la lámpara no lucirá, por que el transistor actúa como un interruptor abierto entre el colector y el emisor.
De todas formas hay que fijarse muy bien en las corrientes máximas que aguanta el transistor que estemos usando para no quemarlo.
Otro dato importante es la potencia máxima que puede disipar el transistor. Según la fórmula de la potencia: P = V x I, en el transistor sería:
P = Vc-e x Ic tensión colector-emisor por intensidad del colector.
Tenemos que saber la potencia que tiene el receptor o los receptores que pongamos en el circuito de salida para elegir un transistor que sea capaz de disipar esa misma potencia o superior, de lo contrario se quemaría.
En el caso del circuito anterior P = 3A x 6V = 18w, con lo cual el transistor para el circuito deberá ser de esa misma potencia, mejor un poco mayor.
Po último hablemos de las tensiones. Todos los transistores cumplen que Vcb + Vbe = Vce, es decir las tensiones de la base son iguales a la tensión de salida.
El circuito básico de un transistor es el que ves a continuación:
La resistencia de base sería la de 20Kohmios y la resistencia de 1Kohmios sería el receptor de salida. Muchas veces se usa la misma pila para todo el circuito, como verás más adelante.
Los ejercicios con transistores, como ves por las fórmulas, suelen ser muy sencillos, pero alguno hay que se complica un poco.
¿Hacemos un ejercicio complicado? Venga.
Un transistor de tipo npn y β= 100 se conecta de la siguiente manera: la base se conecta al terminal positivo de una pila de 5 V a través de una resistencia de 100 kohmios; el colector se conecta al terminal positivo de otra pila de 10 V a través de una resistencia de 100 ohmios el emisor se conecta a los terminales negativos de ambas pilas. En estas condiciones calcule la corriente de colector. tensión base-emisor 0,7A. Aqui tienes la solución:
¿No lo entiendes? Te lo explico:
Si aislas el circuito de entrada (el de la base) tenemos una pila de 5V con una resistencia de 100 Kohmios y la tensión de la base- emisor. Si I = V / R. Intensidad es igual a la tensión partido por la resistencia (ley de ohm).
IB = (Vpila - Vb-e)/ Rb = (5-0,7)/ 100.000 = 4,3 x 10 elevado a menos 5 o lo que es lo mismo 0,000043A.
La tensión de la Vb-e es contrario a la de la pila (recuerda los signos) y por eso se restan.
Aplicando la fórmula de la ganacia β = IC/IB si despejamos la IC sería IC =β x IB= 0,0043A y ya está resuelto.
En este circuito por el receptor de salida, cuando se activa el transistor, circulan 0,0043A. Pero fijate para activar el transistor solo hace falta una corriente de base de 0,000043A, mucho menor.
Si no te enteras no te vendría mal repasar las leyes de Kirchhoff.
¿Por qué la base siempre lleva una Resistencia?
mayor sea la Rb menor será la IB.
¿Hacemos un circuito con el transistor?
Circuitos con Transistores
Empecemos por uno básico. Se trata de un circuito que cuando ponemos los dedos entre 2 chapas se active un motor de c.c. (corriente continua). Aquí lo tenemos:
Según esta en el esquema no hay corriente de base y el transistor será un interruptor abierto entre el emisor y colector, lo que hace que el motor no gire.
Si ponemos lo dedos uniendo las dos chapas de la izquierda, a la base le llegará una pequeña corriente a través de la Rb de 2,2Kohmios. Esto hace que el transistor se active y se comporte como un interruptor cerrado entre emisor y colector, permitiendo paso de corriente en el circuito de salida, con lo que el motor gira.
¿Fácil NO? Pues ya tienes tu primer circuito con un transistor. Vamos a por otro.
Ahora vamos a construir una alarma por rotura de un cable. Cuando el cable se rompe un zumbador (timbre) suena. Aquí tienes el circuito:
Fíjate que cuando el cable no esta roto la corriente de la pila se cierra por la Rb de
10Kohmios y vuelve a la pila por el cable que no le ofrece ninguna resistencia. El transistor esta en corte, no hay Ib, y por el circuito de salida no pasa corriente, lo que implica que la alarma no suena.
Cuando el cable se rompe la corriente entra por la Rb y pasa a la base por que no puede circular por el cable. ¿Qué pasará?. Pues que hay corriente en la base, el transistor se activa y la alarma suena.
En resumen
, podemos hablar de
Zonas de trabajo de un transistor:
Dependiendo pues del valor de la corriente de base (en realidad de la tensión entre la base y emisor) podrán ocurrir tres cosas:
1. La corriente de base no es suficiente para que haya corriente entre emisor y colector o viceversa. En este caso decimos que el transistor está en corte
2. La corriente de base permite el paso de corriente entre emisor y colector o viceversa y esta última se mantiene por debajo del valor máximo que puede alcanzar. En este caso la intensidad de base y la de emisor se mantienen proporcionales. Esta es la zona activa
Aplicaciones del transistor.
Conociendo el funcionamiento y características de los transistores, ya podemos entender sus aplicaciones en electrónica. Las fundamentales son dos:
Como interruptor: si manejamos el transistor entre la zona de corte y la de trabajo, podemos hacer que una circuito (entre el emisor y el colector) se abra o se cierre en función de una corriente distinta (la de base). Esa corriente a la base puede estar controlada por medio de sensores. Esta es la
diferencia esencial que hace que se utilicen transistores en lugar de interruptores...
Llamamos sensores a los dispositivos que convierten magnitudes físicas como la temperatura en determinados valores de tensión que sirven de señales eléctricas que se traducen en pequeñas intensidades de corrientes. Pueden ser LDR, PTC o NTC.
Como amplificador: cuando manejamos el transistor en la zona de trabajo, cualquier variación de la corriente de base se ve multiplicada por la ganancia en la corriente de emisor, es decir estamos amplificando la señal que es la corriente de base.
Ahora te toca a tí, vamos a ver si lo has entendido, para ello, contesta a las siguientes preguntas:
CUESTIONARIO
1. Explica cuál es la diferencia entre un circuito eléctrico y un circuito electrónico
2. Elabora una tabla resumen con los diferentes tipos de resistores y ejemplos de aplicaciones de cada uno de ellos.
3. En un circuito que trabaja con una fuente de tensión de 5 V tenemos un led cuya
especificación indica que para funcionar correctamente no debe estar sometido a intensidades superiores a 30 mA. Para protegerlo conectamos un resistor en serie con el led. ¿De qué valor tendría que ser como mínimo este resistor? ¿De qué color serían sus franjas?
4. Busca cinco ejemplos de aparatos que utilicen transistores
5. ¿En qué se diferencian los materiales aislantes, los materiales conductores y los materiales semiconductores?
6. ¿En qué se diferencian un diodo normal de un diodo led?
7. Pon cinco ejemplos de aparatos que utilicen indicadores lumínicos de led.
8. ¿Por qué crees que los resistores indican el valor de su resistencia con un código de colores en lugar de indicarlo con cifras?
9. ¿Cuáles son los modos más habituales de usos de los transistores? ¿Para qué se utiliza cada uno de ellos?
3- RELÉS
Los relés son unos componentes electromagnéticos muy utilizados en electrónica, que pueden funcionar como un interruptor o como un conmutador activado mediante un electroimán. Constan de dos circuitos independientes:
Circuito electromagnético o de mando. Este circuito es alimentado por una corriente de bajo voltaje, denominada corriente de maniobra, que es capaz de activar el electroimán. Cuando una corriente de baja intensidad circula por la bobina del electroimán se crea un campo magnético que imanta un núcleo de hierro dulce que es capaz de atraer un inducido móvil. En este circuito es necesario instalar un elemento de maniobra y de protección para evitar que permanezca siempre activado, ya que la bobina es un cable conductor enrollado que ofrece poca resistencia y que da lugar a un consumo elevado que puede producir un calentamiento en la bobina por cortocircuito. Las características técnicas de este circuito son:
Corriente de excitación. Es la intensidad necesaria para activar el relé. Tensión nominal. Es la tensión de trabajo para la cual el relé se activa.
Consumo nominal de la bobina. Es la potencia que consume la bobina cuando el relé está excitado con la tensión nominal a 20 ºC.
Circuito eléctrico de potencia. Es el circuito de uso, esto es, donde se produce la conexión/desconexión de unos contactos por lo que pasan corrientes mayores. Los contactos se fabrican con aleaciones de plata con cobre, níquel u óxido de cadmio, dependiendo del uso, aplicación y vida útil necesaria del relé. Como el número de contactos puede ser muy elevado, con un relé es posible gobernar varios circuitos diferentes. Las características técnicas de este circuito son:
Tensión de conexión. Es la tensión entre los contactos antes de cerrar o después de abrir. Intensidad de conexión. Es el valor de la intensidad máxima que el relé puede conectar. Intensidad máxima de trabajo. Es el valor máximo de la intensidad que puede circular por los contactos cuando se han cerrado.
