- Resistencias
- Condensador
- Reóstatos
- Transformador
- Diodo
- Bobina
- Pila (acumulador,
batería) - Fusible
- Relé
- Transistores
- Circuitos
integrados - Conclusión
A finales de la década de 1940, la electrónica no tenia mayor
consideración que la de ser una rama secundaria de la
electricidad.
Aunque por aquel entonces ya existían aparatos
que podrían tener al menos exteriormente, cierto aspecto
de "electrónicos", como receptores de radio, tocadiscos
o rudimentarias máquinas
de calcular no dejaban de ser circuitos y
piezas puramente eléctricas unidas mediante
cables.
Las investigaciones
en busca de mejoras, tanto en las propiedades como, sobre todo,
en el tamaño de las válvulas,
dieron origen a la aparición de unos nuevos materiales
llamados semiconductores,
que a su vez provocaron la creación de una nueva disciplina
tecnológica denominada electrónica.
Sea como fuere, tanto en electricidad como en
electrónica, el movimiento de
los electrones es el motivo fundamental del funcionamiento de sus
circuitos; la única diferencia es que la segunda utiliza
componentes tales como las válvulas, los semiconductores y
los circuitos
integrados, a los que genéricamente se denomina
elementos activos en
oposición a los usados en electricidad (resistencias,
condensadores,
bobinas etc.), llamados elementos pasivos
Gracias a tales elementos activos, la
electrónica se constituye en una ciencia cuyo
objetivo
primordial es ser una perfecta herramienta para obtener, manejar
y utilizar información.
Como ya hemos dicho, los componentes son elementos
básicos con los que se construyen circuitos, y
desempeñan, por lo tanto, las funciones
elementales de la electrónica.
Cada circuito, ya sea eléctrico o
electrónico ha de contener, por lo menos, un componente
pasivo que actué como conductor y que provoque la
circulación de una corriente
eléctrica por dicho circuito.
Propiedad de un objeto o sustancia que hace que se
resista u oponga al paso de una corriente eléctrica. La
resistencia de un
circuito eléctrico determina según la llamada
ley de Ohm
cuánta corriente fluye en el circuito cuando se le aplica
un voltaje determinado. La unidad de resistencia es el ohmio, que
es la resistencia de un conductor si es recorrido por una
corriente de un amperio cuando se le aplica una tensión de
1 voltio. La abreviatura habitual para la resistencia
eléctrica es R, y el símbolo del ohmio es la letra
griega omega, Ω. En algunos
cαlculos eléctricos se emplea el
inverso de la resistencia, 1/R, que se denomina conductancia y se
representa por G. La unidad de conductancia es siemens, cuyo
símbolo es S. Aún puede encontrarse en ciertas
obras la denominación antigua de esta unidad,
mho.
RESISTENCIAS
El condensador es uno de los
componentes mas utilizados en los circuitos
eléctricos.
Un condensador es un componente pasivo que presenta la
cualidad de almacenar energía
eléctrica. Esta formado por dos laminas de material
conductor (metal) que se encuentran separados por un material
dieléctrico (material aislante). En un condensador simple,
cualquiera sea su aspecto exterior, dispondrá de dos
terminales, los cuales a su vez están conectados a las dos
laminas conductoras.
Condensador no
polarizado Condensador variable
Son resistencias bobinadas variables
dispuestas de tal forma que pueda variar el valor de la
resistencia del circuito en que esta instalada, como ya sabemos,
son capaces de aguantar mas corriente. . A las resistencias
variables se le llaman reóstatos o potenciómetros,
con un brazo de contacto deslizante y ajustable, suelen
utilizarse para controlar el volumen de radios
y televisiones.
Dispositivo eléctrico que consta de una
bobina de cable situada junto a una o varias bobinas más,
y que se utiliza para unir dos o más circuitos de corriente alterna
(CA) aprovechando el efecto de inducción entre las bobinas. La bobina
conectada a la fuente de energía se llama bobina primaria.
Las demás bobinas reciben el nombre de bobinas
secundarias. Un transformador cuyo voltaje secundario sea
superior al primario se llama transformador elevador. Si el
voltaje secundario es inferior al primario este dispositivo
recibe el nombre de transformador reductor. El producto de
intensidad de corriente por voltaje es constante en cada juego de
bobinas, de forma que en un transformador elevador el aumento de
voltaje de la bobina secundaria viene acompañado por la
correspondiente disminución de corriente. La cantidad de
terminales varía según cuantos bobinados y tomas
tenga. Como mínimo son tres para los auto- transformadores y
cuatro en adelante para los transformadores. No tienen polaridad
aunque si orientación magnética de los
bobinados.
TRANSFORMADOR NÚCLEO DE
AIRE
TRANSFORMADOR
Componente electrónico que permite el paso de la
corriente en un solo sentido. Los primeros dispositivos de este
tipo fueron los diodos de tubo de
vacío, que consistían en un receptáculo de
vidrio o de
acero al
vacío que contenía dos electrodos: un cátodo
y un ánodo. Ya que los electrones pueden fluir en un solo
sentido, desde el cátodo hacia el ánodo, el diodo
de tubo de vacío se podía utilizar en la
rectificación. Los diodos más empleados en los
circuitos electrónicos actuales son los diodos fabricados
con material semiconductor. El más sencillo, el diodo con
punto de contacto de germanio, se creó en los primeros
días de la radio, cuando
la señal radiofónica se detectaba mediante un
cristal de germanio y un cable fino terminado en punta y apoyado
sobre él. En los diodos de germanio (o de silicio)
modernos, el cable y una minúscula placa de cristal van
montados dentro de un pequeño tubo de vidrio y conectados
a dos cables que se sueldan a los extremos del tubo.
Diodo
rectificador Diodo emisor de luz
(LED)
Las bobinas (también
llamadas inductores) consisten en un hilo conductor enrollado. Al
pasar una corriente a través de la bobina, alrededor de la
misma se crea un campo
magnético que tiende a oponerse a los cambios bruscos
de la intensidad de la corriente. Al igual que un condensador,
una bobina puede utilizarse para diferenciar entre señales
rápida y lentamente cambiantes (altas y bajas
frecuencias). Al utilizar una bobina conjuntamente con un
condensador, la tensión de la bobina alcanza un valor
máximo a una frecuencia específica que depende de
la capacitancia y de la inductancia. Este principio se emplea en
los receptores de radio al seleccionar una frecuencia
específica mediante un condensador variable.
BOBINAS
Dispositivo que convierte la energía química en
eléctrica. Todas las pilas consisten
en un electrolito (que puede ser líquido, sólido o
en pasta), un electrodo positivo y un electrodo negativo. El
electrolito es un conductor iónico; uno de los electrodos
produce electrones y el otro electrodo los recibe. Al conectar
los electrodos al circuito que hay que alimentar, se produce una
corriente eléctrica.
Las pilas en las que el producto químico no
puede volver a su forma original una vez que la energía
química se ha transformado en energía
eléctrica (es decir, cuando las pilas se han descargado),
se llaman pilas primarias o voltaicas. Las pilas secundarias o
acumuladores son aquellas pilas reversibles en las que el
producto químico que al reaccionar en los electrodos
produce energía eléctrica, puede ser reconstituido
pasando una corriente eléctrica a través de
él en sentido opuesto a la operación normal de la
pila.
PILA-ACUMULADOR-BATERÍA
Dispositivo de seguridad
utilizado para proteger un circuito eléctrico de un exceso
de corriente. Su componente esencial es, habitualmente, un hilo o
una banda de metal que se derrite a una determinada temperatura.
El fusible está diseñado para que la banda de metal
pueda colocarse fácilmente en el circuito
eléctrico. Si la corriente del circuito excede un valor
predeterminado, el metal fusible se derrite y se rompe o abre el
circuito. Los dispositivos utilizados para detonar explosivos
también se llaman fusibles.
Un fusible cilíndrico está formado por una
banda de metal fusible encerrada en un cilindro de cerámica o de fibra. Unos bornes de metal
ajustados a los extremos del fusible hacen contacto con la banda
de metal. Este tipo de fusible se coloca en un circuito
eléctrico de modo que la corriente fluya a través
de la banda metálica para que el circuito se complete. Si
se da un exceso de corriente en el circuito, la conexión
de metal se calienta hasta su punto de fusión y
se rompe. Esto abre el circuito, detiene el paso de la corriente
y, de ese modo, protege al circuito.
FUSIBLES
Conmutador eléctrico
especializado que permite controlar un dispositivo de gran
potencia mediante
un dispositivo de potencia mucho menor. Un relé
está formado por un electroimán y unos contactos
conmutadores mecánicos que son impulsados por el
electroimán. Éste requiere una corriente de
sólo unos cientos de miliamperios generada por una
tensión de sólo unos voltios, mientras que los
contactos pueden estar sometidos a una tensión de cientos
de voltios y soportar el paso de decenas de amperios. Por tanto,
el conmutador permite que una corriente y tensión
pequeñas controlen una corriente y tensión mayores.
Técnicamente un relé es un aparato
electromecánico capaz de accionar uno o varios
interruptores cuando es excitado por una corriente
eléctrica.
Relé
rápido Relé con doble bobinado
Los transistores se
componen de semiconductores. Se trata de materiales, como el
silicio o el germanio, dopados (es decir, se les han incrustado
pequeñas cantidades de materias extrañas), de
manera que se produce un exceso o una carencia de electrones
libres. En el primer caso, se dice que el semiconductor es del
tipo n, y en el segundo, que es del tipo p. Combinando materiales
del tipo n y del tipo p se puede producir un diodo. Cuando
éste se conecta a una batería de manera tal que el
material tipo p es positivo y el material tipo n es negativo, los
electrones son repelidos desde el terminal negativo de la
batería y pasan, sin ningún obstáculo, a la
región p, que carece de electrones. Con la batería
invertida, los electrones que llegan al material p pueden pasar
sólo con muchas dificultades hacia el material n, que ya
está lleno de electrones libres, en cuyo caso la corriente
es prácticamente cero.
Transistor NPN
Transistor
PNP
La mayoría de los circuitos integrados son
pequeños trozos, o chips, de silicio, de entre 2 y 4 mm2,
sobre los que se fabrican los transistores. La
fotolitografía permite al diseñador crear
centenares de miles de transistores en un solo chip situando de
forma adecuada las numerosas regiones tipo n y p. Durante la
fabricación, estas regiones son interconectadas mediante
conductores minúsculos, a fin de producir circuitos
especializados complejos. Estos circuitos integrados son llamados
monolíticos por estar fabricados sobre un único
cristal de silicio. Los chips requieren mucho menos espacio y
potencia, y su fabricación es más barata que la de
un circuito equivalente compuesto por transistores
individuales.
(IC)Circuito integrado
símbolo genérico
Los componentes electrónicos han venido
evolucionando a través del tiempo que
cada día, mas pequeños y complejos son los
circuitos eléctricos, esto se debe a que los componentes
son elaborados con la finalidad de realizar diversas tareas
dentro del circuito en el caso de los circuitos integrados su
desarrollo ha
revolucionado los campos de las comunicaciones, la gestión
de la información y la informática. Los circuitos integrados han
permitido reducir el tamaño de los dispositivos con el
consiguiente descenso de los costes de fabricación y de
mantenimiento
de los sistemas. Al
mismo tiempo, ofrecen mayor velocidad y
fiabilidad. Los relojes digitales, las computadoras
portátiles y los juegos
electrónicos son sistemas basados en microprocesadores. Otro avance importante es la
digitalización de las señales de sonido, proceso en el
cual la frecuencia y la amplitud de una señal de sonido se
codifica digitalmente mediante técnicas
de muestreo
adecuadas, es decir, técnicas para medir la amplitud de la
señal a intervalos muy cortos. La música grabada de
forma digital, como la de los discos compactos, se caracteriza
por una fidelidad que no era posible alcanzar con los métodos de
grabación directa. De igual manera pasa con los
transistores, ha reemplazado casi completamente al tubo de
vacío en la mayoría de sus aplicaciones. Al
incorporar un conjunto de materiales semiconductores y contactos
eléctricos, el transistor permite las mismas funciones que
el tubo de vacío, pero con un coste, peso y potencia
más bajos, y una mayor fiabilidad.
Borges, Carlos
Oliveros, Nayalis
González, Ángela
Fernando Fernández
Puerto Ordaz
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DE EDUCACIÓN CULTURA Y
DEPORTE
Instituto Universitario de Tecnología
"ANTONIO JOSÉ DE SUCRE"
Escuela: Electrónica