TRANSISTOR
Dispositivo compuesto de un material semiconductor que amplifica una señal o abre o cierra un circuito. Los transistores cumplen las fuciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.
El transistor bipolar fue inventado en los laboratorios Bell de EEUU en diciembre de 1947 por John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley (recibieron el Premio Nobel de Física en 1956).El transistor bipolar está constituido por un sustrato (usualmente silicio) y tres partes dopadas artificialmente que forman dos uniones bipolares, el emisor que emite portadores, el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base). A diferencia de las válvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se obtiene corriente amplificada. En el diseño de circuitos a los transistores se les considera un elemento activo, a diferencia de los resistores, capacitores e inductores que son elementos pasivos. Su funcionamiento sólo puede explicarse mediante mecánica cuántica.
TIPOS DE TRANSISTORES
PNP
NPN
B: Base
E: Emisor
C: Colector
DIODO
Componente electrónico muy utilizado en dispositivos de computación. Permite el paso de electricidad en un solo sentido.
Tipos de diodos
-Diodo (valvular)
-Diodo de avalancha: También llamado como diodo de ruptura.
-Diodo de barrera intrínseca
-Diodo de barrera Schottky
-Diodo de capacidad variable
-Diodo de circulación libre
-Diodo de contacto de punta
-Diodo de cristal
-Diodo de contacto de punta
-Diodo de cuatro capas
-Diodo de doble base
-Diodo de gas
-Diodo de germanio
-Diodo de microondas
-Diodo de portadores de alta energía
-Diodo de recuperación abrupta
-Diodo de ruido
-Diodo de ruptura brusca
-Diodo de señal
-Diodo de silicio
-Diodo de sintonización
-Diodo de tensión de referencia
-Diodo de tres capas
-Diodo de unión
-Diodo detector
-Diodo disparador
-Diodo de emisor de infrarrojos
-Diodo de emisor de luz infrarroja
-Diodo equivalente
-Diodo fijador de nivel
-Diodo fotoparamétrico
-Diodo Gunn
-Diodo inverso
-Diodo lambda
-Diodo láser
-Diodo láser de inyección
-Diodo limitador
-Diodo LSA
-Diodo magnético
-Diodo mezclador
-Diodo NR
-Diodo película de óxido de níquel
-Diodo PIN
-Diodo plasmático
-Diodo rectificador
-Diodo semiconductor rectificador
-Diodo separador
-Diodo Schockley
-Diodo túnel
-Diodo Zéner
CONDENSADORES
En condensador es un dispositivo formado por dos placas metálicas separadas por un aislante llamado dieléctrico. Un dieléctrico o aislante es un material que evita el paso de la corriente. El condensador o capacitor almacena energía en la forma de un campo eléctrico (es evidente cuando el capacitor funciona con corriente directa) y se llama capacitancia o capacidad a la cantidad de cargas eléctricas que es capaz de almacenar.
La capacidad depende de las características físicas del condensador:
- Si el área de las placas que están frente a frente es grande la capacidad aumenta
- Si la separación entre placas aumenta, disminuye la capacidad
- El tipo de material dieléctrico que se aplica entre las placas también afecta la capacidad
- Si se aumenta la tensión aplicada, se aumenta la carga almacenada
BOBINAS
Dispositivo de plástico, madera, cartón, metal o cualquier otro material conveniente, formado por un eje central y, cuando procede, por paredes laterales en cada extremo del eje. Los objetos y las materias deben poder ser enrollados sobre el eje y ser retenidos por las paredes laterales.
la bobina o inductor por su forma (espiras de alambre arrollados) almacena energía en forma de campo magnético. Al estar el inductor hecho de espiras de cable, el campo magnético circula por el centro del inductor y cierra su camino por su parte exterior.
Una característica interesante de los inductores es que se oponen a los cambios bruscos de la corriente que circula por ellas. cuando una bobina esta conectada a una fuente de corriente alterna y causa un desfase entre el voltaje que se le aplica y la corriente que circula por ella.
Inductancia, unidades
La inductancia mide el valor de oposición de la bobina al paso de la corriente y se miden en Henrios (H), pudiendo encontrarse valores de MiliHenrios (mH). El valor depende de:
- El número de espiras que tenga la bobina (a más vueltas mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
- El diámetro de las espiras (a mayor diámetro, mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
- La longitud del cable de que está hecha la bobina.
- El tipo de material de que esta hecho el núcleo, si es que lo tiene.
RESISTENCIA
Es la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular. Su valor se designa en ohmios. Por otra parte, se denomina resistencia o resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito.Tambien se puede definir como un componente electrónico que resiste, limita o regula el flujo de corriente eléctrica en un circuito electrónico.
Las resistencias que comercialmente se utilizan son de carbón prensado, de película metálica (metal film), y de alambre.
LEYES APLICABLES EN CIRCUITOS
LEY DE OHM
La Ley de Ohm establece que "La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar matemáticamente en la siguiente ecuación:
I=V/R
Segun unidades del Sistema internacional, tenemos que:
I = Intensidad en amperios (A)
V = Diferencia de potencial en voltios (V)
R = Resistencia en ohmios (Ω).
I = Intensidad en amperios (A)
V = Diferencia de potencial en voltios (V)
R = Resistencia en ohmios (Ω).
Esta ley no se cumple, por ejemplo, cuando la resistencia del conductor varía con la temperatura, y la temperatura del conductor depende de la intensidad de corriente y el tiempo que esté circulando. La ley define una propiedad específica de ciertos materiales por la que se cumple la relación:
V=I.R
Un conductor cumple la Ley de Ohm sólo si su curva V-I es lineal, esto es si R es independiente de V y de I.
Ej: Circuito mostrando la Ley de Ohm: Una fuente eléctrica con una diferencia de potencial V, produce una corriente eléctrica I cuando pasa a través de la resistencia R
LEY DE KIRCHHOFFLas dos primeras leyes establecidas por Gustav R. Kirchhoff (1824-1887) son indispensables para los cálculos de circuitos, estas leyes son:
1. La suma de las corrientes que entran, en un nudo o punto de unión de un circuito es igual a la suma de las corrientes que salen de ese nudo. Si asignamos el signo más (+) a las corrientes que entran en la unión, y el signo menos (-) a las que salen de ella, entonces la ley establece que la suma algebraica de las corrientes en un punto de unión es cero: (suma algebraica de I) Σ I = 0 (en la unión).
2. Para todo conjunto de conductores que forman un circuito cerrado, se verifica que la suma de las caídas de tensión en las resistencias que constituyen la malla, es igual a la suma de las f.e.ms. intercaladas. Considerando un aumento de potencial como positivo (+) y una caída de potencial como negativo (-), la suma algebraica de las diferencias de potenciales (tensiones, voltajes) en una malla cerrada es cero: (suma algebraica de E) Σ E - Σ I*R = 0 (suma algebraica de las caídas I*R, en la malla cerrada).
LEY DE JOULE
Podemos describir el movimiento de los electrones en un conductor como una serie de movimientos acelerados, cada uno de los cuales termina con un choque contra alguna de las partículas fijas del conductor.
Los electrones ganan energía cinética durante las trayectorias libres entre choques, y ceden a las partículas fijas, en cada choque, la misma cantidad de energía que habían ganado. La energía adquirida por las partículas fijas (que son fijas solo en el sentido de que su posición media no cambia) aumenta la amplitud de su vibración o sea, se convierte en calor. Para deducir la cantidad de calor desarrollada en un conductor por unidad de tiempo, hallaremos primero la expresión general de la potencia suministrada a una parte cualquiera de un circuito eléctrico. Cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor, éste experimenta un aumento de temperatura. Este efecto se denomina “efecto Joule”. Es posible calcular la cantidad de calor que puede producir una corriente eléctrica en cierto tiempo, por medio de la ley de Joule.
W=V.I
FORMULAS QUE SE EXTRAEN DE ESTAS TRES LEYES
V=Voltaje I=Corriente R=Resistencia W=Trabajo
Circuitos en Serie
RT= R1+R2+R3+...
VT=V1+V2+V3+...
IT=I1=I2=I3=...
WT=W1+W2+W3+...
Circuitos en Paralelo
1/RT=1/R1+1/R2+1/R3+... de esta formula podemos sacar la siguiente
RT=R1+ R2 x R3/R3 + R2
VT=V1=V2=V3=...
IT=I1+I2+I3+...
WT=W1+W2+W3+...
CIRCUITOS
Un circuito es un conjunto de materiales eléctricos (conductores, aparamenta, etc.) de diferentes fases o polaridades, alimentadas por la misma fuente de energía y protegidos contra las sobreintensidades por el o los mismos dispositivos de protección. Podemos añadir a este concepto diciendo que es una interconexión de elementos eléctricos como resistencias, inductores, capacitores, líneas de transmisión, fuentes de voltaje, fuentes de corriente e interruptores.
CIRCUITO EN SERIE: Decimos que un circuito eléctrico está en serie cuando sus elementos se encuentran conectados uno a continuación del otro.
o Si la conexión se realiza con resistencias, el valor de la resistencia equivalente es la suma de los valores de cada una de las resistencias.
o En este tipo de circuitos si se desconecta cualquiera de sus elementos se interrumpe el paso de la corriente eléctrica por todos los demás.
o Además, cuantos más receptores sean conectados en serie estos funcionarán con menos energía, en el caso de bombillas lucirán menos.
o Si realizamos este tipo de conexión con generadores, uniendo el polo positivo de uno con el negativo del siguiente, la tensión resultante es la suma de las tensiones individuales.
CIRCUITO EN PARALELO: En la asociación en paralelo las bombillas se conectan en ramas diferentes, intercaladas entre dos puntos determinados del circuito. Decimos que un circuito eléctrico está en paralelo cuando todos sus elementos se encuentran conectados entre el polo positivo y el negativo del generador.
o En este tipo de circuitos si se desconecta cualquiera de sus elementos no se interrumpe el paso de la corriente eléctrica por todos los demás.
o Además aunque se conecten más receptores en paralelo estos funcionarán con la misma tensión.
o Podemos realizar este tipo de conexión con generadores siempre que tengan el mismo valor de tensión, uniendo todos sus polos positivos entre sí al igual que los negativos, nos proporcionarán un valor de tensión igual al de cada uno de ellos.
CIRCUITO MIXTO: Denominamos un circuito mixto cuando en el podemos encontrar elementos conectados en serie y otros en paralelo.
PARAMETROS FUNDAMENTALES DE ELECTRICIDAD
Todos los elementos de la naturales están formados por ÁTOMOS, los que se encuentran constituidos básicamente por dos (2) componentes:
Núcleo: Parte central formada por protones (carga positiva) y Neutrones (carga neutra).
Electrones: Pequeñas partículas (carga negativa) que en cantidad variable giran permanentemente alrededor del núcleo.
TENSIÓN: Es la Diferencia Potencial o carga eléctrica entre dos materiales, denominados polos, que permiten el desplazamiento de los electrones desde un punto donde estos se encuentran en exceso (polo negativo) hacia el otro donde se encuentran en defecto (polo positivo) VOLTS (V).
CORRIENTE: Es la cantidad de electrones que se desplazan a través de un conductor en un segundo. AMPERES (A). (Se mide con amperímetro)
RESISTENCIA: Dificultad que ofrecen los distintos materiales al desplazamiento de los electrones a través de sus átomos. OHMS (Ω).
POTENCIA: Es el trabajo eléctrico que desarrolla un dispositivo es la combinación entre la "tensión" con la que trabaja y la "corriente" que deja circular lo que consume. WATT (W).
CORRIENTE CONTINUA: Es el desplazamiento permanente de electrones sobre un conductor en un solo sentido. Corriente típica en las baterías por que tienen un borde positivo (+) y otro negativo (-). DCV.
CORRIENTE ALTERNA: Circula por un conductor cambiando permanentemente de sentido a intervalos regulares de tiempo. ACV.
FRECUENCIA: Es la cantidad de veces que una corriente cambia de sentido en un segundo. HERTZ (Hz).
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