CIRCUITOS BAS GUIA 4

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(1)CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 4: CONDENSADORES Y BOBINAS. PAGINA 1 DE. GUIA 4: CONDENSADORES Y BOBINAS. CONDENSADOR:. Un condensador es un dispositivo almacenador de energía en la forma de un campo eléctrico. El capacitor consiste de dos placas, que están separadas por un material aislante, que puede ser aire u otro material "Dieléctrico", que no permite que éstas (las placas) se toquen. Se parece a la batería que todos conocemos, pero el condensador solamente almacena energía, pues no es capaz de crearla. Los condensadores se miden en Faradios (F), pudiendo encontrarse condensadores que se miden en microfaradios (µF), Picofaradios (pF) y Nanofaradios (nF). A continuación se pueden ver algunas equivalencias de unidades: El Condensador es un componente electrónico que almacena cargas eléctricas para utilizarlas en un circuito en el momento adecuado. Está compuesto, básicamente, por un par de armaduras separadas por un material aislante denominado dieléctrico. La capacidad de un condensador consiste en almacenar mayor o menor número de cargas cuando está sometido a tensión.. CLASIFICACION DE LOS CONDENSADORES: CONDENSADORES FIJOS Son componentes pasivos de dos terminales. Se clasifican en función del material dieléctrico y su forma. Pueden ser: de papel, de plástico, cerámico, electrolítico, de mica, de tántalo, de vidrio, de poliéster, Estos son los más utilizados. A continuación se describirá, sin profundizar, las diferencias entre unos y otros, así como sus aplicaciones más usuales.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(2) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 4: CONDENSADORES Y BOBINAS. PAGINA 1 DE. CERÁMICO: Los materiales cerámicos son buenos aislantes térmicos y eléctricos. El proceso de fabricación consiste básicamente en la metalización de las dos caras del material cerámico. Se fabrican de 1pF a 1nF (grupo I) y de 1pF a 470nF (grupo II) con tensiones comprendidas entre 3 y 10000v. Su identificación se realiza mediante código alfanumérico. Se utilizan en circuitos que necesitan alta estabilidad y bajas pérdidas en altas frecuencias.. ELECTROLÍTICO: Permiten obtener capacidades elevadas en espacios reducidos. Actualmente existen dos tipos: los de aluminio, y los de Tántalo. El fundamento es el mismo: se trata de depositar mediante electrolisis una fina capa aislante. Los condensadores electrolíticos deben conectarse respetando su polaridad, que viene indicada en sus terminales, pues de lo contrario se destruiría.. CONDENSADORES VARIABLES. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(3) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 4: CONDENSADORES Y BOBINAS. PAGINA 1 DE. Constan de un grupo de armaduras móviles, de tal forma que al girar sobre un eje se aumenta o reduce la superficie de las armaduras metálicas enfrentadas, variándose con ello la capacidad. El dieléctrico empleado suele ser el aire, aunque también se incluye mica o plástico. IDENTIFICACION DE CONDENSADORES:. Colores Negro Marrón Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Violeta Gris Blanco. Banda Banda Multiplicador 1 2 0 x1 1 1 x 10 2 2 x 100 3 3 x 1.000 4 4 x 10.000 5 5 x 100.000 6 6 x 1.000.000 7 7 8 8 9 9. Tolerancia (<10 pF) 2 pF 0,1 pF 0,25 pF. Tolerancia (>10 pF) 20% 1% 2%. Tensión máxima 100 V 250 V 400 V. 0,5 pF. 5% 630 V. 1 pF. 10%. Codificación mediante letras y números Otro sistema de inscripción del valor de los condensadores sobre su cuerpo. En lugar de utilizar bandas de colores se recurre a la escritura de diferentes códigos mediante letras y números impresos. Las letras que aparecen hacen referencia a la tolerancia, según la siguiente tabla LETRA. Tolerancia. M. +/- 20%. K. +/- 10%. J. +/- 5%. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(4) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 4: CONDENSADORES Y BOBINAS. PAGINA 1 DE. Detrás de estas letras figura la tensión de trabajo y delante de las mismas el valor de la capacidad indicado con cifras. En ausencia de unidad se toma el microfaradio (µF) o bien se recurre al empleo del prefijo "n" para referirse al nanofaradio (nF).Los decimales se marcan con una coma (punto) decimal o poniendo la n en la posición que ocuparía. Ejemplo Un condensador marcado con 0,047 J 630 tiene un valor de 0,047 uF = 47 nF, con una tolerancia del 5% sobre dicho valor y soporta una tensión máxima de trabajo de 630 V. También se podría haber marcado de las siguientes formas: 4,7n J 630, 4n7 J 630 Codificación 101 El código 101 se utiliza en los condensadores cerámicos como alternativa al código de colores. Con este sistema se imprimen 3 cifras, las dos primeras son las significativas y la tercera indica el número de ceros que se deben añadir a las precedentes. El resultado se expresa siempre en picofaradios (pF). Ejemplos 561 significa 560 pF - 564 significa 560000 pF (560 nF) - 403 significa 40000 pF (40 nF). Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(5) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 4: CONDENSADORES Y BOBINAS. PAGINA 1 DE. INDUCTANCIAS El paso de corriente por un conductor va acompañado por efectos magnéticos, es decir que se crea un campo magnético por la circulación de corriente. La inductancia se mide en henrios (H), y los valores utilizados para las distintas aplicaciones varían ampliamente. Todos los conductores tienen inductancia, si es de corta longitud su inductancia será pequeña, pero habrá que tenerla en cuenta si la corriente varía rápidamente en el mismo. Son componentes pasivos de dos terminales que generan un flujo magnético cuando se hacen circular por ellas una corriente eléctrica. Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un núcleo de material ferromagnético o al aire. Su unidad de medida es el Henrio (H) en el Sistema Internacional pero se suelen emplear los submúltiplos µH y mH. Sus símbolos normalizados son los siguientes: La bobina es un elemento muy interesante. A diferencia del condensador, la bobina por su forma (espiras de alambre arrollados) almacena energía en forma de campo magnético.. Todo cable por el que circula una corriente tiene a su alrededor un campo magnético generado por la mencionada corriente, siendo el sentido de flujo del campo magnético el que establece la ley de la mano derecha. Al estar la bobina hecha de espiras de cable, el campo magnético circula por el centro de la bobina y cierra su camino por su parte exterior. Una característica interesante de las bobinas es que se oponen a los cambios bruscos de la corriente que circula por ellas. Esto significa que a la hora de modificar la corriente que circula por ellas (Ejemplo: ser conectada y desconectada a una fuente de poder), esta tratará de mantener su condición anterior. El valor que tiene una bobina depende de: Número de Espiras: Que tenga la bobina (A más vueltas mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios). Diámetro de las Espiras: (A mayor diámetro, mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios). Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(6) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 4: CONDENSADORES Y BOBINAS. PAGINA 1 DE. Longitud del Alambre: De que está hecha la bobina. Tipo de Material de que esta hecho el Núcleo: Si es que lo tiene. CLASIFICACIÓN DE LAS BOBINAS: Los inductores o bobinas presentan a nivel mundial la siguiente clasificación: BOBINAS FIJAS CON NÚCLEO DE AIRE: El conductor se arrolla sobre un soporte hueco y posteriormente se retira este quedando con un aspecto parecido al de un muelle. Se utiliza en frecuencias elevadas. Una variante de la bobina anterior se denomina solenoide y difiere en el aislamiento de las espiras y la presencia de un soporte que no necesariamente tiene que ser cilíndrico. Se utiliza cuando se precisan muchas espiras. Estas bobinas pueden tener tomas intermedias, en este caso se pueden considerar como 2 o más bobinas arrolladas sobre un mismo soporte y conectadas en serie. Igualmente se utilizan para frecuencias elevadas.. CON NÚCLEO SÓLIDO: Poseen valores de inductancia más altos que los anteriores debido a su nivel elevado de permeabilidad magnética. El núcleo suele ser de un material ferromagnético. Los más usados es la ferrita. Cuando se manejan potencias considerables y las frecuencias que se desean eliminar son bajas se utilizan núcleos parecidos a los de los transformadores (en fuentes de alimentación sobre todo). Así nos encontraremos con las configuraciones propias de estos últimos. Las secciones de los núcleos pueden tener diferentes formas. Por otro lado las bobinas de nido de abeja se utilizan en los circuitos sintonizadores de aparatos de radio en las gamas de onda media y larga. Gracias a la forma del bobinado se consiguen altos valores inductivos en un volumen mínimo.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(7) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 4: CONDENSADORES Y BOBINAS. PAGINA 1 DE. Las bobinas de núcleo toroidal se caracterizan por que el flujo generado no se dispersa hacia el exterior ya que por su forma se crea un flujo magnético cerrado, dotándolas de un gran rendimiento y precisión. Las bobinas de ferrita arrolladas sobre núcleo de ferrita, normalmente cilíndricos, con aplicaciones en radio es muy interesante desde el punto de vista práctico ya que, permite emplear el conjunto como antena colocándola directamente en el receptor. RELE O RELEVO El relé o relevador, del francés relais, relevo, es un dispositivo electromecánico, que funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Fue inventado por Joseph Henry en 1835.. Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores que generaban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea. Se les llamaba "relevadores". De ahí "relé". Se denominan contactos de trabajo aquellos que se cierran cuando la bobina del relé es alimentada y contactos de reposo a los cerrados en ausencia de alimentación de la misma. De este modo, los contactos de un relé pueden ser normalmente abiertos, NA o NO, Normally Open por sus siglas en inglés, normalmente cerrados, NC, Normally Closed, o de conmutación. la lamina central se denomina lamina inversora o de contactos inversores o de conmutación que son los contactos móviles que transmiten la corriente a los contactos fijos. •. Los contactos normalmente abiertos conectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se desconecta cuando el relé está inactivo. Este tipo de contactos es ideal para aplicaciones en las que se requiere conmutar fuentes de poder de alta intensidad para dispositivos remotos.. •. Los contactos normalmente cerrados desconectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se conecta cuando el relé está inactivo. Estos contactos se utilizan para aplicaciones en las que se requiere que el circuito permanezca cerrado hasta que el relé sea activado.. •. Los contactos de conmutación controlan dos circuitos: un contacto NA y uno NC con una terminal común.. Tipos de relés Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(8) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 4: CONDENSADORES Y BOBINAS. PAGINA 1 DE. Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo del número de contactos, de la intensidad admisible por los mismos, tipo de corriente de accionamiento, tiempo de activación y desactivación, etc. Cuando controlan grandes potencias se les llama contactores en lugar de relés. Relé electromecánico: Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo lo más utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimán provoca la basculación de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo los contactos dependiendo de si es NA o NC. Relés de núcleo móvil: a diferencia del anterior modelo estos están formados por un émbolo en lugar de una armadura. Debido su mayor fuerza de atracción, se utiliza un selenoide para cerrar sus contactos. Es muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes. Relé tipo reed o de lengüeta: están constituidos por una ampolla de vidrio, con contactos en su interior, montados sobre delgadas láminas de metal. Estos contactos conmutan por la excitación de una bobina, que se encuentra alrededor de la mencionada ampolla. Relés polarizados o biestables: se componen de una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior gira dentro de los polos de un electroimán, mientras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al excitar el electroimán, se mueve la armadura y provoca el cierre de los contactos. Si se polariza al revés, el giro será en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito. Relé de corriente alterna: Cuando se excita la bobina de un relé con corriente alterna, el flujo magnético en el circuito magnético, también es alterno, produciendo una fuerza pulsante, con frecuencia doble, sobre los contactos. Es decir, los contactos de un relé conectado a la red, en algunos lugares, como varios paìses de Europa y latioamérica oscilarán a 50 Hz y en otros, como en Estados Unidos lo harán a 60 Hz. Este hecho se aprovecha en algunos timbres y zumbadores, como un activador a distancia. En un relé de corriente alterna se modifica la resonancia de los contactos para que no oscilen. Relé de láminas: Este tipo de relé se utilizaba para discriminar distintas frecuencias. Consiste en un electroimán excitado con la corriente alterna de entrada que atrae varias varillas sintonizadas para resonar a sendas frecuencias de interés. La varilla que resuena acciona su contacto; las demás, no. El desarrollo de la microelectrónica y los PLL integrados ha relegado estos componentes al olvido. Los relés de láminas se utilizaron en aeromodelismo y otros sistemas de telecontrol.. EVALUACIÓN DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE: 1. Lea completamente la guía de aprendizaje.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

(9) CORPORACION UNIFICADA DE EDUCACION “CUN” SEDE SUR INGENIERIA DE SISTEMAS CIRCUITOS BÁSICOS GUIA 4: CONDENSADORES Y BOBINAS. PAGINA 1 DE. 2. Defina y explique las diferentes tipos de almacenamiento de energía, condensadores y bobinas. 3. Realice un mapa conceptual, acerca de la guía de aprendizaje. 4. Realice una búsqueda de información y determine cual o cuales son los diversos montajes para conectar los condensadores, bobinas y resistencias en serie y en paralelo.. BIBLIOGRAFIA: 1. BOYLESTAD, Robert Electrónica: Teoría de circuitos. Sexta edición. Prentice Hall, 1997. DORF Richard, Circuitos Eléctricos. SAN MIGUEL, Curso de electricidad General. Paraninfo, 1998. MILEAF HARRY, Electricidad 7/1. Limusa1993. JENNINGS Ferry, Electricidad y Magnetismo. Ediciones SM, 1995. Alexander Ramírez, John Henry Quiroz, 1º,2º,3º y 4º modulo de electrónica, Colegio Bolívar, 2006. 7. Alexander Ramírez, José Gerardo Cuta, 2º,3º y 4º modulo de electrónica, Colegio Bolívar, 2007. 8. Microsoft ® Encarta ®, 1993-2005 Microsoft Corporation, 2006 9. www.comunidadelectronicos.com/sitios.htm#Electronica. 10. www.baceelectronica.com.ar/ 11. http://www.nuevaelectronica.com/Interpretacion%20de%20condensadores.htm 12. http://es.wikipedia.org/wiki/Rel%C3%A9. 2. 3. 4. 5. 6.. Elaborado por JOSÉ GERARDO CUTA.

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