Titulo: Componentes Básicos de Electrónica.
Objetivo: Dar a conocer las partes básicas que conforma la electrónica ademas de saber para que se utiliza cada una y un poco de información sobre cada una de ellas así se puede ver mas un poco el panorama de lo que engloba la electrónica como tal y poder así entender los circuitos que se nos puedan presentar.
Una resistencia es un componente que ofrece oposición al paso de la corriente eléctrica. Se denomina resistor o bien resistencia al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. En el propio argot eléctrico y electrónico, son conocidos simplemente como resistencias. Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. La corriente máxima en un resistor viene condicionada por la máxima potencia que pueda disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más comunes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.
Su valor se mide en ohmios y se determina por el código de colores.
Los valores de las mismas están normalizados en series y generalmente la forma de indicarlo sobre el cuerpo es mediante un código de colores, en las resistencias bobinadas se escribe el valor directamente.
Codificación.
La interpretación del código de colores es:
1º- Colocamos la resistencia de la forma adecuada, con la tolerancia en la parte derecha
2º- Sustituimos cada color por su valor.
1ª cifra = marrón = 1
2ª cifra = negro = 0
Multiplicador = rojo = x 100
Tolerancia = oro = ± 5 %
3º- El valor nominal será: Vn = 1000 Ω ± 5 %
4º- Los valores mínimo y máximo serán:
- Valor mínimo = valor nominal - valor nominal * Tolerancia / 100 = 1.000 - (1.000 * 5 /100) = 950 Ω
- Valor máximo = valor nominal + valor nominal * Tolerancia / 100 = 1.000 + (1.000 * 5 / 100) = 1.000 Ω
El valor real de la resistencia se encontrará entre 950 Ω y 1.050 Ω.
Ejemplo 2:
1º- Colocamos la resistencia de la forma adecuada, con la tolerancia en la parte derecha.
2º- Sustituimos cada color por su valor.
1ª cifra = rojo = 2
2ª cifra = violeta = 7
Multiplicador = verde = x 100.000
Tolerancia = plata = ±10%
3º- El valor nominal será: Vn = 2.700.000 Ω ±10%
4º- Los valores mínimo y máximo serán:
- Valor mínimo = valor nominal - valor nominal * Tolerancia / 100 = 2.700.000 - (2.700.000 * 10 /100) = 2.430.000 Ω
- Valor máximo = valor nominal + valor nominal * Tolerancia / 100 = 2.700.000 + (2.700.000 *10 / 100) =2.970.000 Ω
El valor real de la resistencia se encontrará entre 2.430.000 Ω y 2.970.000 Ω.
Descripción y Simbologia.
La última franja, más separada del resto, y típica mente de color dorado o plata, indica la tolerancia, es decir, el margen de error que garantiza el fabricante (en el caso de resistencias de precisión, se cuenta con seis bandas de colores, donde las tres primeras indican cifras, la cuarta el multiplicador, la quinta la tolerancia y la sexta el coeficiente de temperatura). El resto de franjas indica la mantisa (cifras significativas) y el exponente del valor nominal. De esta manera, una resistencia de las series E12 o E24, que están normalizadas con 2 cifras significativas, llevan cuatro franjas: las dos cifras, el exponente o factor potencia de 10, y la tolerancia:
2.Resistencias Variables
Un resistor variable es un resistor lineal sobre el cual desliza un contacto eléctrico capaz de inyectar corriente en un punto intermedio de su elemento resistivo.
Termistores
Termistores
Un termistor es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura.
El elemento sensor cambia su resistencia de acuerdo con las variaciones de temperatura. El término termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de termistor:
NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura negativo
PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo (también llamado posistor).
Cuando la temperatura aumenta, los tipo PTC aumentan su resistencia y los NTC la disminuyen.
El material base con que están fabricados los termistores es un semiconductor ( igual que los transistores ) que deja pasar parcialmente la corriente.
La ventaja de los termistores frente a otros sensores de temperatura es el bajo precio de estos, su amplio rango de medida y lo extendidos que se encuentran, lo que permite encontrar dispositivos a los que se pueden conectar sin mayores problemas.
La desventaja principal es que no son lineales, lo que dificulta la adquisición de datos y son complicados de calibrar.
De igual forma que otros sensores resistivos como la PT100, los termistores acusan el efecto del autocalentamiento por el paso de corriente, por lo que hay que ser cuidadosos en la tensión y corriente que hacemos circular por el sensor para evitar falsos aumentos de temperatura.
LDR (fotorresistor)
Un fotorresistor o LDR es un componente electrónico cuya resistencia varia en función de la luz.
Su funcionamiento se basa en el efecto fotoeléctrico. Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro de cadmio, CdS. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por las elasticidades del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luz brillante.
Las células de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad del cadmio de variar su resistencia según la cantidad de luz que incide en la célula. Cuanta más luz incide, más baja es la resistencia. Las células son también capaces de reaccionar a una amplia gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo(IR), luz visible, y ultravioleta (UV).
Potenciometro
Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.
Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reostatos, que pueden disipar más potencia.
Existen dos tipos de potenciómetros:
Potenciómetros impresos, realizados con una pista de carbón o de cermet sobre un soporte duro como papel baquelizado, fibra, alúmina, etc. La pista tiene sendos contactos en sus extremos y un cursor conectado a un patín que se desliza por la pista resistiva.
Potenciómetros bobinados, consistentes en un arrollamiento toroidal de un hilo resistivo (por ejemplo, constantán) con un cursor que mueve un patín sobre el mismo.
3.Capacitores/ Condensadores
Un condensador eléctrico o capacitor es un dispositivo pasivo, utilizado electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.
Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica latente; al ser introducido en un circuito se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía eléctrica que recibe durante el periodo de carga, la misma energía que cede después durante el periodo de descarga.
La función principal del condensador cerámico es la de bloquear el paso de la corriente directa y permitir el paso de la corriente alterna, pero este paso de la corriente alterna vendrá determinado par la capacidad del condensador o capacitancia pues en la medida en que esta sea menor mayor será la oposición al paso de la corriente alterna según sea el valor de esta en frecuencia. Esta es una propiedad de los condensadores, no solo cerámicos sino en todos, que los hace un elemento indispensable en la fabricación de filtros de frecuencia, osciladores, sintonizadores, temporizadores, acoplamiento entre etapas de bloques de circuitos, multiplicadores de voltaje y red de retardo. Todas estas funciones de los condensadores cerámicos y de otros materiales como las principales.
Electroliticos
Un condensador electrolítico es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia. Este es especialmente el caso en los filtros de alimentadores de corriente, donde se usan para almacenar la carga, y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada. También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente continua pero no corriente alterna.
Los condensadores electrolíticos pueden tener mucha capacitancia, permitiendo la construcción de filtros de muy baja frecuencia.
Se emplean diferentes sistemas para escribir el valor de la capacidad de los condensadores, dependiendo del tipo de que se trate. En el caso de los electrolíticos, directamente se expresa la capacidad con números, generalmente en μF, por lo que su lectura no presenta problemas. Acompaña a este valor la tensión máxima para la que ha sido diseñado, y que no debe superarse si no queremos terminar con la vida útil del componente.
En el caso de los condensadores cerámicos, se utiliza un sistema similar al de los resistores, pero en lugar de utilizar bandas de colores, se expresa el valor con números. Es habitual encontrar escrito sobre el cuerpo de estos condensadores un número de 3 cifras, donde las dos primeras corresponden a las unidades y decenas, y la tercera la cantidad de ceros. La capacidad se encuentra en picofaradios, por lo que pude ser necesario hacer la conversión si deseamos conocer el valor en otra unidad. De esta manera, si en el numero escrito es, por ejemplo, 474, significa que la capacidad es de 470.000 pF, o lo que es lo mismo, 0.47 μF. Este sistema se conoce como Código 101.
Algunos condensadores tiene impreso directamente sobre ellos el valor de 0.1 o 0.01, lo que sindica 0.1
μF o 0.01 μF. En el Código 101 se utiliza una letra para significar la tolerancia del condensador.
Ejemplos del Código 101
104H : significa 10 + 4 ceros = 10,000 pF; H = +/- 3% de tolerancia.
474J : significa 47 + 4 ceros = 470,000 pF, J = +/- 5% de tolerancia. (Recordemos que 470.000pF = 470nF = 0.47µF)
A veces aparece impresa en los condensadores la letra "K" a continuación de las letras; en este caso no se traduce por "kilo", o sea, 1000 sino que significa cerámico si se halla en un condensador de tubo o disco.
Detrás de estas letras figura la tensión de trabajo y delante de las mismas el valor de la capacidad indicado con cifras. Para expresar este valor se puede recurrir a la colocación de un punto entre las cifras (con valor cero), refiriéndose en este caso a la unidad microfaradio (μF) o bien al empleo del prefijo "n" (nanofaradio = 1000 pF).
Ejemplo: un condensador marcado con 0,047 J 630 tiene un valor de 47000 pF = 47 nF, tolerancia del 5% sobre dicho valor y tensión máxima de trabajo de 630 v. También se podría haber marcado de las siguientes maneras: 4,7n J 630, o 4n7 J 630. En el caso de algunos condensadores de poliéster se utiliza el mismo código de colores que en las resistencias, de cinco bandas, donde los colores de las dos primeras son el valor de las unidades y decenas, el tercero la cantidad de ceros, el cuarto color es la tolerancia, y el quinto la tensión máxima.
En los condensadores de poliéster se codifican la capacidad y tensión de trabajo mediante colores.
VALORES NORMALIZADOS
En cuanto a los valores normalizados, éstos se asemejan a los de las resistencias: 1, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2 y todos sus múltiplos de 10.
De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña. Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest.
Los primeros diodos eran válvulas o tubos de vacío, también llamados válvulas termoiónicas constituidos por dos electrodos rodeados de vacío en un tubo de cristal, con un aspecto similar al de las lámparas incandescentes. El invento fue desarrollado en 1904 por John Ambrose Fleming, empleado de la empresa Marconi, basándose en observaciones realizadas por Thomas Alva Edison.
Al igual que las lámparas incandescentes, los tubos de vacío tienen un filamento (el cátodo) a través del cual circula la corriente, calentándolo por efecto Joule. El filamento está tratado con óxido de bario, de modo que al calentarse emite electrones al vacío circundante los cuales son conducidos electrostáticamente hacia una placa, curvada por un muelle doble, cargada positivamente (el ánodo), produciéndose así la conducción. Evidentemente, si el cátodo no se calienta, no podrá ceder electrones. Por esa razón, los circuitos que utilizaban válvulas de vacío requerían un tiempo para que las válvulas se calentaran antes de poder funcionar y las válvulas se quemaban con mucha facilidad.
Silicio
La construcción de un diodo de silicio comienza con silicio purificado. Cada lado del diodo se implanta con impurezas (boro en el lado del ánodo y arsénico o fósforo en el lado del cátodo), y la articulación donde las impurezas se unen se llama la "unión pn". 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.
Germanio
Los diodos de germanio se fabrican de una manera similar a los diodos de silicio. 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.
Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.
6.Cuestionario
1.- ¿Que es una resistencia? Es un componente que ofrece oposición al paso de la corriente eléctrica.
2.- ¿Por cual material esta formado una resistencia? Esta formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa.
3.- ¿ Por cual valor se determina una resistencia? Su valor se mide en ohmios y se determina por el código de colores.
4.- ¿Que es un resistor variable? Es un resistor lineal sobre el cual desliza un contacto eléctrico capaz de inyectar corriente en un punto intermedio de su elemento resistivo.
5.- ¿Que es un termistor? Es un sensor resistivo de temperatura.
6.- ¿Que es un fotorresistor? Es un componente electrónico cuya resistencia varia en función de la luz.
7.- ¿Que es un potenciometro? Es un resistor cuyo valor de resistencia es variable.
8.- ¿Que es un capacitor? Es un dispositivo pasivo, utilizado electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.
9.- ¿Que es un diodo? Es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.
10.- ¿Que tipos de diodos existen? De silicio y germanio.
7. Bibliografia
http://www.tecnoastro.es/tecnologia/resistencias_fijas.html
http://www.tallerdetecnologia.es/joomla/resistencias/105-resistenciasfijas
http://www.uib.cat/depart/dfs/GTE/education/industrial/tec_electronica/teoria/resistores_variables.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Termistor
http://es.wikipedia.org/wiki/Fotorresistor
http://es.wikipedia.org/wiki/Potenci%C3%B3metro
http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico
http://amytronics.com/funcion-del-condensador-ceramico/#sthash.ku3D4nzX.dpbs
http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_electrol%C3%ADtico
http://www.ramos.utfsm.cl/doc/1015/sc/condensadores_codigos.pdf
http://www.ehowenespanol.com/caracteristicas-del-diodo-germanio-del-diodo-silicio-lista_153695/
