AGOSTO 5° SEMESTRE

COMPONENTES BÁSICOS DE ELECTRÓNICA

OBJETIVO

Conocer y reforzar los conocimientos básicos electrónicos y asimismo poner en practica el uso de este ya que es un conocimiento fundamental que nos ayudara a poder resolver problemas electrónicos/eléctricos dentro de nuestra are laboral.

1.Resistencias fijas

Son las que presentan un valor óhmico que no podemos modificar.

En todas las resistencias nos podemos encontrar tres características, el valor nominal expresado en ohmios (W), la tolerancia en % y la potencia en vatios (W).

• Valor nominal: Es el que indica el fabricante. Este valor normalmente es diferente del valor real, pues influyen diferentes factores de tipo ambiental o de los mismos procesos de fabricación, pues no son exactos. Suele venir indicado, bien con un código de colores, bien con caracteres alfanuméricos.

• Tolerancia: Debido a los factores indicados anteriormente, y en función de la exactitud que se le de al valor, se establece el concepto de tolerancia como un % del valor nominal. De esta forma, si nosotros sumamos el resultado de aplicar el porcentaje al valor nominal, obtenemos un valor límite superior. Si por el contrario lo que hacemos es restarlo, obtenemos un valor límite inferior. Con la toelrancia, el fabricante nos garantiza que el valor real de la resistencia va a estar siempre contenido entre estos valores, Si esto no es así, el componente está defectuoso.

• Potencia nominal: Es el valor de la potencia disipada por el resistor en condiciones normales de presión y temperatura.

• Código de colores

• C
• 
  
• Codificación

Como ya se indicó con anterioridad, una dels formas de indicar el valor nominal de una resistencia es mediante un código de colores que consta, como norma general, de 3 bandas de valor y una de tolerancia.

2.Resistencias Variables

Este tipo de resistores presentan la particularidad de que su valor puede modificarse a voluntad. Para variar el valor óhmico disponen de un cursor metálico que se desliza sobre el cuerpo del componente, de tal forma que la resistencia eléctrica entre el cursor y uno de los extremos del resistor dependerá de la posición que ocupe dicho cursor.En esta categoría cabe distinguir la siguiente clasificación:

Resistencias ajustables: Disponen de tres terminales, dos extremos y uno común, pudiendo variarse la resistencia (hasta su valor máximo), entre el común y cualquiera de los dos extremos. Son de baja potencia nominal.

Resistencia variable (potenció metro): Su estructura es semejante a la de los resistores ajustables, aunque la disipación de potencia es considerablemente superior. Se utilizan básicamente para el control exterior de circuitos complejos. Los potenciómetros pueden variar su resistencia de forma lineal (potenciómetros lineales) o exponencial (potenciómetros logarítmicos).

• Termistores

Termistores: Son de mediana estabilidad y bajo precio. Se suelen fabricar a partir de elemntos o mateirlae semiconductores. Los termistores o resistores variables con la temperatura se encuadran en dos categorías:

NTC (Negative Thermistor Coeficient): Posee un coeficiente de temperatura negativo. La resistencia eléctrica del componente disminuye al aumentar la temperatura.
PTC (Positive Thermistor Coeficient): En este caso el coeficiente de temperatura es positivo. La resistencia eléctrica del componente aumenta al hacerlo la temperatura.

Características de los termistores:

Tolerancia sobre la resistencia nominal: Es la desviación máxima entre la resistencia nominal del termistor y la resistencia real a la temperatura de 25 ºC.

Coeficiente de temperatura nominal: Valor del coeficiente de temperatura a 25 ºC, expresado en tanto por ciento por grado centígrado, o en tanto por uno por grado centígrado.

Temperatura de conmutación: Temperatura para la cual el valor de la resistencia eléctrica es igual al doble de la que corresponde a 25 ºC.

Factor de disipación térmica (C): Se define como la potencia necesaria para elevar la temperatura del termistor en 1º C en aire calmado.

Relación Tensión-Intensidad: Cuando crece la intensidad de corriente que atraviesa a un termistor, la tensión entre sus extremos se mantiene proporcional hasta alcanzar un cierto valor que corresponde al comienzo del calentamiento del termistor. La variación súbita en el valor máximo de la tensión se denomina vuelco.

Potencia disipada: Coincide con el producto de la tensión aplicada al termistor por la intensidad de la corriente eléctrica que lo atraviesa en ese instante.

Varistores, VDR (Voltage Depended Resitor): Son resistencias cuyo valor óhmico depende con la tensión. Mientras mayor es la tensión aplicada en sus extremos, menor es el valor de la resistencia del componente.
Magnetoresistores, MDR (Magnetic Depended Resistor): El valor óhmico aumenta en función del campo magnético aplicado perpendicularmente a su superficie. Es decir la resistencia varía en función de la dirección del campo magnético.
Fotoresistores, LDR (Light Depended Resistor): El valor óhmico del componente disminuye al aumentar la intensidad de luz que incide sobre el componente.

• LDR

Sensor el cual utiliza una fotorresistencia como elemento principal para su funcionamiento.

Cabe mencionar que en esta ocasión se controlan LED’s pero su funcionamiento no solo se limita a estos, ya que se pueden utilizar relés u otro tipo de componentes como carga a controlar.

Cabe mencionar que podemos tener dos tipos de configuraciones para esto los llamaremos Caso 1 y Caso 2 respectivamente y con estos podemos realizar más configuraciones o mas aplicaciones por decirlo así, a continuación se muestra el circuito y una explicación de su funcionamiento.

Comencemos por decir que un LDR disminuye su resistencia con el aumento de luz incidida sobre ella. A lo que nos lleva a decir que a mayor luz menor resistencia y por otro lado ocurre el caso contrario a menor luz mayor resistencia.

• Potenciometro

Los potenciómetros limitan el paso de la corriente eléctrica (Intensidad) provocando una caída de tensión en ellos al igual que en una resistencia,  pero en este caso el valor de la corriente y  la tensión en el potenciómetro las podemos variar solo con cambiar el valor de su resistencia. En una resistencia fija estos valores serían siempre los mismos. Si esto no lo tienes claro es mejor que estudies las magnitudes electricas (enlace en lo subrayado). 
   El valor de un potenciómetro viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como las resistencias, y el valor del potenciómetro siempre es la resistencia máxima que puede llegar a tener. La mínimo lógicamente es cero. Por ejemplo un  potenciómetro de 10KΩ puede tener una resistencia con valores entre 0Ω y 10.000Ω.

Tipos de Potenciómetros
   Los primeros y más usados son los ya estudiados llamados mecánicos. Los hay rotatorios,lineales, logarítmicos y senoidales. Los dos primeros ya los hemos visto, veamos los otros.
   Logarítmicos: Estos son empleados normalmente para audio por su manera asimétrica de comportarse ante la variación de su eje, al principio sufriremos un incremento de la resistencia muy leve, hasta llegar a un punto en que el incremento será mucho mayor. En los anteriores la resistencia varía de forma lineal, sin embargo en estos la variación de la resistencia tendría una curva logarítmica. Cuanto más giramos la rueda mayor es el aumento de la resistencia. Al principio varía muy poco la resistencia. Se suelen usar por ejemplo para el volumen de una radio.
   Senoidales. La resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. Dos potenciómetros senoidales solidarios y girados 90° proporcionan el seno y el coseno del ángulo de giro. Pueden tener topes de fin de carrera o no.
    Ahora hay los llamados Potenciómetros Digitales. Se usan para sustituir a los mecánicos simulando su funcionamiento y evitando los problemas mecánicos de estos últimos. Está formado por un circuito integrado que simula el comportamiento de su equivalente analógico. Tienen un divisor resistivo (divisor de tensión) con n+1 resistencias.
  Por último vamos hablar de unos componentes que no se consideran potenciómetros propiamente, pero si que son resistencias variables.
   - LDR son resistencias que varían con la luz que incide sobre ella. Es un resistencia variable con la luz.
  - NTC y PTC son resistencias variable con la temperatura. La NTC aumenta al disminuir la temperatura y la PTC aumenta al aumentar la temperatura.

3. Capacitores/ Condensadores

 El capacitor es un dispositivo que almacena energía en un campo electrostático. Una lámpara de destello o de luz relámpago, por ejemplo, requiere una breve emisión de energía eléctrica, un poco mayor de lo que generalmente puede proporcionar una batería Los capacitores tampoco nunca están ausentes en los circuitos electrónicos, éstos consisten básicamente de dos placas metálicas separadas por un material aislante (llamado dieléctrico). Este material dieléctrico puede ser aire, mica, papel, cerámica.

• Cerámicos

 cerámicos, que están construidos normalmente por una base tubular de dicho material con sus superficies interior y exterior metalizadas con plata, sobre las cuales se encuentran los terminales del mismo. Se aplican tanto en bajas como en altas frecuencias.

Otro tipo es el de plástico, que está fabricado con dos tiras de poliéster metalizado en una cara y arrolladas entre sí. Este tipo de capacitor se emplea a frecuencias bajas o medias. Con este tipo de capacitor se pueden conseguir capacidades elevadas a tensiones de hasta 1.000 V.

• Electrolíticos

capacitores electrolíticos, los cuales presentan la mayor capacidad de todos para un determinado tamaño. Pueden ser de aluminio o de tántalo. Los primeros están formados por una hoja de dicho metal recubierta por una capa de óxido de aluminio que actúa como dieléctrico, sobre el óxido hay una lámina de papel embebido en un líquido conductor llamado electrolito y sobre ella una segunda lámina de aluminio. Son de polaridad fija, es decir que solamente pueden funcionar si se les aplica la tensión continua exterior con el positivo al ánodo correspondiente. Son usados en baja y media frecuencia.

• Nomenclatura o Codificación

4.Diodos 

Es un dispositivo semiconductor más sencillo y se puede encontrar prácticamente en cualquier circuito electrónico.

Constan de la unión de dos tipos de material semiconductor, uno tipo N y otro tipo P, separados por una juntura llamada barrera o unión.

Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la más utilizada) y de germanio. Esta barrera o unión es de 0.3 voltios en el germanio y de 0.6 voltios aproximadamente en el diodo de silicio.

El diodo se puede puede hacer funcionar de 2 maneras diferentes:

Polarización directa:

Cuando la corriente circula en sentido directo, es decir del ánodo A al cátodo K, siguiendo la ruta de la flecha (la del diodo). En este caso la corriente atraviesa el diodo con mucha facilidad comportándose prácticamente como un corto circuito. El diodo conduce.

Polarización directa
Polarización inversaEs cuando la corriente que circula por el diodo sigue la ruta de la flecha (la del diodo), o sea del ánodo al cátodo.
En este caso la corriente atraviesa el diodo con mucha facilidad comportándose prácticamente como un corto circuito.Es cuando la corriente en el diodo desea circular en sentido opuesto a la flecha (la flecha del diodo), o sea del cátodo al ánodo.
En este caso la corriente no atraviesa el diodo, y se comporta prácticamente como un circuito abierto.

El diodo se puede hacer trabajar de 2 maneras diferentes:

• 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.

• Simbologia

5.Resumen

Resistencias Fijas:Son las que presentan un valor óhmico que no podemos modificar.

En todas las resistencias nos podemos encontrartres características, el valor nominal expresado en ómios (W), la tolerancia en % y la potencia en vatios (W).

Resistencia Variable:

Este tipo de resistores presentan la particularidad de que su valor puede modificarse a voluntad. Para variar el valor óhmico disponen de un cursor metálico que se desliza sobre el cuerpo del componente, de tal forma que la resistencia eléctrica entre el cursor y uno de los extremos del resistor dependerá de la posición que ocupe dicho cursor.Sedividen en:

• Termistores: Son de mediana estabilidad y bajo precio. Se suelen fabricar a partir de elemntos o mateirlae semiconductores.

• LDR :Sensor el cual utiliza una fotorresistencia como elemento principal para su funcionamiento.Cabe mencionar que en esta ocasión se controlan LED’s pero su funcionamiento no solo se limita a estos, ya que se pueden utilizar relés u otro tipo de componentes como carga a controlar.

• Los potenciómetros limitan el paso de la corriente eléctrica (Intensidad) provocando una caída de tensión en ellos al igual que en una resistencia,  pero en este caso el valor de la corriente y  la tensión en el potenciómetro las podemos variar solo con cambiar el valor de su resistencia. En una resistencia fija estos valores serían siempre los mismos. 

Los capacitores tampoco nunca están ausentes en los circuitos electrónicos, éstos consisten básicamente de dos placas metálicas separadas por un material aislante (llamado dieléctrico). Este material dieléctrico puede ser aire, mica, papel, cerámica. Se dividen en dos: Ceramico, Electrolitico.

Es un dispositivo semiconductor más sencillo y se puede encontrar prácticamente en cualquier circuito electrónico.

Constan de la unión de dos tipos de material semiconductor, uno tipo N y otro tipo P, separados por una juntura llamada barrera o unión.

Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la más utilizada) y de germanio. Esta barrera o unión es de 0.3 voltios en el germanio y de 0.6 voltios aproximadamente en el diodo de silicio.

El diodo se puede puede hacer funcionar de 2 maneras diferentes:

Polarización directa

Polarizacion Inversa

El diodo se puede hacer trabajar de 2 maneras diferentes:

Silicio

Germanio

6.Cuestionario

1.¿Que es una resistencia variable?

su valor puede modificarse a voluntad. Para variar el valor óhmico disponen de un cursor metálico que se desliza sobre el cuerpo del componente

2.¿Para que sirve la codificación de los componentes?

Es una información básica que nos ayuda a identificar muchos componentes , ya sea por colores o numeración o simbologia.

3.¿Cual es la funcion del diodo?

Mantiene la corriente en una solo direccion e impide que esta regrese

4.Tipos de Diodos

Silicio:  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

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.

5.¿Cual es la función de un capacitor?
 El capacitor es un dispositivo que almacena energía en un campo electrostático. Una lámpara de destello o de luz relámpago, por ejemplo, requiere una breve emisión de energía eléctrica.

6. Tipos de Condensadores:

Cerámicos: Se aplican tanto en bajas como en altas frecuencias.

Electrolíticos: Los cuales presentan la mayor capacidad de todos para un determinado tamaño. Pueden ser de aluminio o de tántalo. 

7.Nomenclatura de la resistencia fija:

8. Símbolo del diodo:

9.Nomenclatura del capacitor:

7. Bibliográfica

http://fresno.pntic.mec.es/~fagl0000/clasificacion.htm

http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/

https://electronicayrobotica.wordpress.com/2010/07/03/sensor-para-led-con-fotorresistencia-ldr/

http://www.viasatelital.com/proyectos_electronicos/capacitores.htm

https://www.google.com.mx/search?q=capacitores+o+condensadores&sa=X&espv=2&biw=1280&bih=880&tbm=isch&tbo=u&source=univ&ei=e_PjVMmyI8qggwS7_YLQCg&ved=0CDUQsAQ#tbm=isch&q=tipos+de+capacitores+o+condensadores+&imgdii=_