Electronica I
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El documento proporciona información sobre electrónica básica. Explica que la electrónica estudia y utiliza sistemas cuyo funcionamiento se basa en el flujo de electrones. Describe los componentes básicos de un circuito eléctrico como generadores, conductores, receptores y elementos de control y protección. También define conceptos clave como voltaje, corriente e intensidad, y explica las leyes de Ohm, Serie y Paralelo.
Electronica I
- 2. CONCEPTO •Parte de la física que estudia los cambios y los movimientos de los electrones libres y la acción de las fuerzas electromagnéticas y los utiliza en aparatos que reciben y transmiten información.
- 3. •La electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.
- 4. La electrónica nos permiten modificar la corriente eléctrica como queramos.
- 5. PODEMOS COMBINAR LAS SIGUIENTES OPERACIONES: 1. AMPLIFICACIÓN O ATENUACIÓN Consiste en aumentar o reducir la intensidad de la corriente. 2. RECTIFICACIÓN Consiste en obligar a los electrones a circular en un solo sentido. 3. FILTRADO Consiste en dejar pasar solamente a aquellos electrones que circulen a una determinada velocidad.
- 6. Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que, unidos convenientemente entre sí, permiten la circulación de electrones (electricidad). EL CIRCUITO ELÉCTRICO • Componentes: • Generadores y/o acumuladores. • Conductores. • Receptores. • Elementos de control. • Elementos de protección.
- 7. GENERADORES Y ACUMULADORES Un generador es aquel elemento a partir del cual se genera corriente eléctrica (alternador, dinamo, etc.). Un acumulador es aquel elemento donde almacenamos electricidad (pila, batería, etc.). EL CIRCUITO ELÉCTRICO
- 8. CONDUCTORES Y AISLANTES Denominamos conductores a aquellos materiales que dejan pasar la corriente eléctrica con facilidad o que ofrecen poca resistencia a su paso (cobre, plata, aluminio, etc.) Denominamos aislantes a aquellos materiales que no dejan pasar o que permiten el paso de poca corriente eléctrica (mica, porcelanas, vidrio,etc). EL CIRCUITO ELÉCTRICO
- 9. RECEPTORES Son aquellos elementos que reciben la corriente eléctrica y la transforman en algo útil, bien sea en luz (bombillas), calor (resistencias), movimiento (motores), sonido (timbre), etc. EL CIRCUITO ELÉCTRICO
- 10. ELEMENTOS DE MANIOBRA Son aquellos elementos que se intercalan en el circuito para abrir o cerrar el paso de la corriente según sea preciso. Los elementos de maniobra más conocidos son: - Interruptores - Pulsadores - Conmutadores - Conmutadores de cruce EL CIRCUITO ELÉCTRICO
- 11. ELEMENTOS DE PROTECCION Son aquellos elementos que se intercalan en el circuito para proteger toda la instalación de posibles sobrecargas por establecer contacto directo entre los conductores (cortocircuito) y también para proteger a las personas de posibles accidentes. EL CIRCUITO ELÉCTRICO Los elementos de protección más conocidos son: •Fusibles. •Automáticos (magnéticos y magnetotérmicos) •Diferenciales.
- 12. EL CIRCUITO ELÉCTRICO •Resistencia. •Voltaje. •Intensidad. MAGNITUDES FUNDAMENTALES Las magnitudes fundamentales de los circuitos eléctricos son:
- 13. La Ley de Ohm se puede enunciar de la siguiente manera: La intensidad de corriente eléctrica que atraviesa un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial o voltaje entre sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor. I = V / R LA LEY DE OHM
- 14. La resistencia eléctrica es la mayor o menor facilidad que ofrece un elemento para transportar la corriente eléctrica. La resistencia eléctrica representa la oposición que presenta un conductor para que a su través circule una corriente eléctrica. Dicho de otra manera, la resistencia eléctrica es la oposición que presenta un material a que los electrones pasen a su través. La resistencia eléctrica se representa con la letra R y se mide en ohmios () LA RESISTENCIA
- 16. COMPONENTES ELECTRÓNICOS I 1. RESISTENCIAS a) fijas o resistores b) variables o potenciómetros de la temperatura c ) dependientes de la luz
- 17. A) FIJAS O RESISTORES ◊Las resistencias dificultan el paso de la corriente eléctrica. ◊Esta resistencia u oposición se mide en ohmios ( Ω ) ◊Su valor se indica mediante el código de colores.
- 20. ACTIVIDAD 1 • Calcula el valor de las resistencias: Banda 1 Banda 2 Multiplicador Tolerancia Valor de la resistencia Verde Azul Rojo dorado 5.6 KΩ Blanco Azul Azul plateado 96 MΩ Gris Amarillo Rojo plateado 8.4 KΩ Naranja Verde Negro dorado 35 Ω Cafe Rojo Café Dorado 220 Ω
- 21. RESISTENCIAS EN SERIE • Dos o mas resistencias en serie ( Que les atraviesa la misma intensidad) es equivalente a una única resistencia cuyo valor es igual a la suma de las resistencias. • R = R1 + R2 + ... + RN
- 22. La corriente I es la misma para cada resistor R1, R2 y R3. Para conexiones en serie: I = I1 = I2 = I3 VT = V1 + V2 + V3 R1 I VT R2 R3 Sólo una corriente
- 23. EJEMPLO 1: ENCUENTRE LA RESISTENCIA EQUIVALENTE RE. ¿CUÁL ES LA CORRIENTE I EN EL CIRCUITO? 2 12 V 1 3 Re = R1 + R2 + R3 Re = 3 + 2 + 1 = 6 Re equivalente = 6 La corriente se encuentra a partir de la ley de Ohm: V = IRe 12 V 6e V I R I = 2 A
- 24. RESISTENCIAS EN PARALELO • Cuando tenemos dos o mas resistencias en paralelo (Que soportan la misma Tensión) pueden ser sustituidas por una resistencia equivalente.
- 25. 2 4 6 Conexión en serie: Para resistores en serie: I2 = I4 = I6 = IT V2 + V4 + V6 = VT Conexión en paralelo: 6 2 4 Para resistores en paralelo: V2 = V4 = V6 = VT I2 + I4 + I6 = IT
- 26. VT = V1 = V2 = V3 IT = I1 + I2 + I3 Ley de Ohm: V I R 31 2 1 2 3 T e VV V V R R R R 1 2 3 1 1 1 1 eR R R R Resistencia equivalente para resistores en paralelo: 1 1 1N ie iR R Conexión en paralelo: R3R2 VT R1
- 27. B) RESISTENCIA VARIABLE O POTENCIÓMETRO En este tipo de resistencia, el valor se puede ajustar entre 0 Ω y un máximo especificado por el fabricante.
- 28. C) RESISTENCIA DEPENDIENTE DE LA TEMPERATURA • A) NTC (coeficiente negativo): la resistencia aumenta su valor si la temperatura baja. •B) PTC (coeficiente positivo): la resistencia aumenta su valor si la temperatura aumenta.
- 29. C) RESISTENCIA DEPENDIENTE DE LA LUZ: LDR Esta resistencia va aumentando su valor a medida que le llega menos luz.
- 30. EJEMPLO DE CIRCUITO CON LDR: LAS FAROLAS DE LA CALLE
- 31. COMPONENTES ELECTRÓNICOS II 2) DIODO: son componentes que dejan pasar la corriente SÓLO en un sentido.
- 32. Los diodos son componentes electrónicos semiconductores que cumplen una función importante en los circuitos electrónicos. El diodo ideal es un corto circuito en la región de conducción y un circuito abierto en la región de no conducción.
- 33. • Diodos Zener • Diodos Túnel • Diodo Rectificador • Diodo Varicap • Diodo LED
- 34. El Diodo Zener es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizado inversamente.
- 35. Conocida como tensión Zener, es la tensión que el Zener va a mantener de manera constante así existan variaciones de tensión en otras áreas del circuito electrónico. Puesto que la tensión es constante, nos indica el máximo valor de la corriente que puede soportar el zener.
- 36. El diodo Zener al polarizarlo inversamente mantiene constante la tensión en sus bornes a un valor llamado tensión de Zener, que le permite variar la corriente que lo atraviesa , entre el margen de valores comprendidos entre el valor mínimo de funcionamiento y el correspondiente a la potencia de Zener máxima que puede disipar (en watts / W ). si se supera el valor de esta tensión el zener se destruye.
- 37. Datos Especificaciones Altura de producto 0.6mm Anchura de producto 0.8mm Coeficiente de temperatura de tensión típica 3.2mV/°C Configuración Single Conteo de pines 2 Corriente de fugas inversa máxima 0.1μA Corriente de prueba 5mA Disipación de potencia máxima 150mW Encapsulado fabricante SSMini2-F5-B Impedancia Zener máxima 20Ω Longitud de producto 1.6mm Montaje Montaje superficial Temperatura de funcionamiento máxima 150°C Tensión Zener nominal 6.8V Tipo Regulador de tensión Tolerancia de tensión Zener 2.5%
- 38. Este diodo presenta una cualidad curiosa que se pone de manifiesto rápidamente al observar su curva característica, la cual se puede en el gráfico. En lo que respecta a la corriente en sentido de bloqueo se comporta como un diodo corriente, pero en el sentido de paso ofrece unas variantes según la tensión a la que es sometido . La intensidad de la corriente crece con rapidez al principio con muy poco valor de tensión hasta llegar a la cresta (C) desde donde, al recibir mayor tensión, se produce una pérdida de intensidad hasta D que vuelve a elevarse cuando se sobrepasa toda esta zona del valor de la tensión.
- 39. Cuando se aplica una pequeña tensión, el diodo túnel empieza a conducir tensión . Si se sigue aumentando esta tensión la corriente aumentará hasta llegar un punto después del cual la corriente disminuye. La corriente continuará disminuyendo hasta llegar al punto mínimo de un "valle" y después volverá a incrementarse. En esta ocasión la corriente continuará aumentando conforme aumenta la tensión.
- 41. Son circuitos que sirven para convertir la corriente alterna (C.A) en corriente continua (C.C). En general, casi todos los aparatos eléctricos funcionan con corriente directa y, dado que en las casas solo hay corriente alterna, es necesario convertirla a corriente directa para que funcionen los equipos. Esta conversión se hace internamente en los aparatos que poseen estos tipos de diodos de rectificación.
- 42. Es la máxima tensión en sentido inverso que puede soportar un diodo sin entrar en conducción; esta tensión para un diodo rectificador es destructiva, por ello cuando se diseña un circuito siempre se utiliza un factor de seguridad que no está determinado, sino que depende del fabricante, así por ejemplo, si la hoja de características de un diodo expresa un valor para la tensión inversa de ruptura de 80 V, un fabricante muy conservador puede utilizar un factor de seguridad de 2. Es el valor medio de corriente para el cual el diodo se destruye debido a una excesiva disipación de calor. Este valor nunca se debe alcanzar, por ello, al igual que en el caso de la tensión inversa de ruptura se utiliza en diseño un factor de seguridad que suele ser 2.
- 44. Este diodo forma una barrera en los extremos de la union PN, que resulta de utilidad, cuando se busca utilizar esa capacidad en provecho del circuito en el cual debe de funcionar el diodo. Cuando polarizamos un diodo Varicap de forma directa, observamos que además de las zonas constitutivas de la capacidad que buscamos, en paralelo con ellas aparece una resistencia de muy bajo valor óhmico, conformando con esto un capacitor de pérdidas muy elevadas. En cambio si lo polarizamos en sentido inverso, la resistencia en paralelo mencionada, es de un valor relativamente alto, dando como resultado que el diodo se comporte como un capacitor de pérdidas bajas.
- 45. Han sido diseñados de manera que su funcionamiento sea similar al de un capacitador y tengan una característica capacitancia-tension dentro de límites razonables. Debido a la recombinación de los portadores en el diodo, una zona de agotamiento se forma en la juntura. Esta zona de agotamiento actúa como un dieléctrico (aislante), ya que no hay ninguna carga y flujo de corriente
- 46. Las áreas exteriores a la zona de agotamiento si tienen portadores de carga (área semiconductor). Se puede visualizar sin dificultad la formación de un capacitor en el diodo (dos materiales semiconductores deparados por un aislante). La amplitud de la zona de agotamiento se puede ampliar incrementando la tensión inversa aplicada al diodo con una fuente externa. Esto causa que se aumente la separación (aislante) y separa más las áreas semiconductoras.
- 48. Es un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión P/N en la cual circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia, el LED es un tipo especial de diodo que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz , este dispositivo semiconductor está comúnmente encapsulado en una cubierta de plástico de mayor resistencia que las de vidrio que usualmente se emplean en las lámparas incandescentes.
- 49. Actualmente los LED tienen diferentes tamaños, formas y colores. Existen LED redondos, cuadrados, rectangulares, triangulares y con diversas formas , los colores básicos son rojo, verde y azul .Las dimensiones en los LED redondos son 3mm, 5mm, 10mm ,etc. La intensidad luminosa en el eje y el brillo están intensamente relacionados. Tanto si el LED es puntual o difusor, el brillo es proporcional a la superficie de emisión. Si el LED es puntual, el punto será más brillante, al ser una superficie demasiado pequeña. En un LED difusor la intensidad en el eje es superior al modelo puntual. El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos.
- 52. ACTIVIDAD 2 ¿Qué bombillas encenderán?
- 53. ACTIVIDAD 3 • ¿Qué LEDs se van a encender?
- 59. COMPONENTES ELECTRÓNICOS III 3) CONDENSADORES Estos elementos son capaces de guardar una cierta cantidad de energía eléctrica; y de cargarse y descargarse cada vez que sea necesario.
- 60. CARGA Y DESCARGA DE UN CONDENSADOR
- 61. Proceso de carga. Los condensadores están constituidos por dos placas plano paralelas, separadas una distancia, entre las cuales se acumula carga, también pueden recibir el nombre de capacitores. El proceso se mantendrá hasta que la tensión del condensador se iguale a la tensión de la batería, momento en el cual la intensidad se anula (régimen permanente).
- 62. Proceso de descarga. La descarga se debe a la ausencia de la batería. El circuito de la figura es un circuito “desenchufado”, con lo que la tensión del condensador deberá ser nula cuando se alcance el nuevo régimen permanente.
- 63. CODIGO DE COLORES DE LOS CONDENSADORES
- 65. Configuración 101. De acuerdo con el sistema se imprimen 3 cifras, dos de ellas son las significativas y la ultima de ellas indica el numero de ceros que se deben añadir a las percedentes. Asi, 561, significa 560 pF, 564, significa 560000 pF
- 68. AGRUPACIÓN DE CONDENSADORES En serie: La capacidad total de los condensadores en serie es menor a la del mas pequeño.
- 69. CONECTADOS EN PARALELO, SE SUMAN LAS CAPACIDADES INDIVIDUALES. En paralelo:
- 70. COMPONENTES ELECTRÓNICOS IV 4) TRANSISTOR
- 73. EJEMPLO DE UN CIRCUITO ELECTRÓNICO CON TRANSISTOR
- 77. EL CARGADOR DEL MÓVIL POR DENTRO