04. Electrónica

1. RESISTORES

Un resistor es un componente fabricado para ofrecer una determinada resistencia al paso de la corriente.

Los resistores pueden ser fijos o variables según se comporte el valor de su resistencia. Su función principal en los circuitos es limitar la intensidad de corriente que atraviesa un componente, y así protegerlo de posibles sobretensiones (incrementos bruscos de la tensión eléctrica en un punto de un circuito, producido generalmente por un cortocircuito).

Los fijos suelen estar fabricados con carbón o metales y el valor de sus resistencia se identifica con un código de colores:

Código de colores

– Primera banda: es la más cercana a un extremo del componente. Indica la primera cifra del valor de sus resistencia.

– Segunda banda: señala la segunda cifra del mismo.

– Tercera banda: muestra el número de ceros que añadir a estas cifras.

– Cuarta banda: es la más alejada. Designa la tolerancia o desviación del valor real respecto al teórico.

Resistores variables:

– Potenciómetro o reóstato. Componente de tres terminales que permite el cambio manual del valor de la resistencia, de cero a un valor máximo. Se usa cómo resistencia variable de un circuito y como potenciómetro para variar de forma continua una tensión de salida.

– LDR (Light Dependent Resistor). Resistor cuya resistencia depende de la luz que recibe. Se usa como sensor en sistemas de control por ejemplo en el encendido automático de luces.

– Termistor NTC (Negative Temperature Coefficient) Su resistencia disminuye al aumentar la temperatura. Se utiliza como sensor en circuitos donde se controla la temperatura.

– Termistor PTC (Positive Temperature Coefficient) Es un resistor cuya resistencia  aumenta al aumentar la temperatura.

2. CONDENSADORES

Es un componente diseñado para almacenar carga eléctrica. Está formado por dos placas conductoras denominadas armaduras conductoras, separadas por un aislante llamado dieléctrico.

Su característica principal es la capacidad:

C = Q/V

siendo Q la carga eléctrica que almacena cuando se somete a una diferencia de potencial entre sus armaduras V.

La capacidad se mide en Faradios aunque habitualemente se emplean submúltiplos como el microfaradio  y el picofaradio.

 

Tipos de condensadores:

Un condensador situado en un circuito de corriente continua no deja pasar la corriente eléctrica, actuando como un cortocircuito (poner en contacto dos puntos de un circuito mediante una resistencia casi nula). Solo circula durante unos breves intervalos de tiempo (tiempo de carga y descarga).

Carga del condensador: Si se conecta un condensador descargado a una pila a través de una resistencia R, la carga adquirida por el condensador varía con el tiempo hasta un valor máximo Q0. Se llama constante de tiempo del condensador a t = R.C

Descarga del condensador: Si desconectamos el condensador de la pila, el condensador se descarga a través de la resistencia R. La velocidad de descarga es variable y disminuye con el tiempo.

3. SEMICONDUCTORES

La conductividad eléctrica mide la capacidad de conducir la corriente eléctrica y es la inversa de la resistividad:

 

 

 

Los semiconductores son materiales que tienen una resistividad intermedia a la de los conductores metálicos y los aislantes. Estos materiales permiten el control de la corriente eléctrica.

Clasificación de los semiconductores:

• Intrínsecos: su conductividad aumenta mucho con la temperatura. Son materiales como el silicio y el germanio en estado puro. Sus átomos tienen cuatro electrones en su última capa, y cada uno se une a otros cuatro átomos.
• Extrínsecos: materiales que se obtienen añadiendo a los anteriores determinados átomos, denominados impurezas, en pequeñas cantidades para mejorar su conductividad. Pueden ser:
  • Tipo N: Si se agregan átomos de P, As o Sb al cristal de Si, a cada átomo de la impureza le queda un electrón libre que no forma enlace y contribuirá a la conducción eléctrica.
  • Tipo P: Si se agregan átomos de B o Ga al cristal de Si, cada átomo de la impureza solo puede formar tres enlaces , y queda un «hueco» que es ocupado por un electrón que dejará otro «hueco» en la red cristalina.

UNIÓN PN

Al poner en contacto un material tipo P con uno tipo N se formará una unión semiconductora PN. 

En la zona de unión de difunden electrones desde N hasta P formándose una delgada capa denominada zona de difusión. En esta zona se recombinan los pares electrón-hueco y se producen cargas eléctricas netas que crean una tensión de 0,7 V en los semiconductores de Si. Esta tensión impide que continue la difusión

POLARIZACIÓN DE LA UNIÓN PN

• Polarización directa. La zona N se une al negativo de la pila, y la zona P,  al positivo. Si la tensión aplicada al Si es superior a 0,7 V, desaparecerá la zona de difusión , y el material conducirá la corriente eléctrica inyectando electrones desde N hasta P.
• Polarización inversa. La zona N se une al positivo de la pila, y la zona P al negativo. La tensión de la pila hace que se refuerce la zona de difusión y no pasará corriente eléctrica a través de la unión.

DIODOS DE UNIÓN

Es un semiconductor que contiene una unión PN. Tiene dos terminales: el ánodo, unido a la zona P y el cátodo, unido a la zona N. Esta unión permite el paso de la corriente eléctrica cuando está polarizado en sentido directo e impide el paso cuando está polarizado inversamente.

Diodo y su símbolo en la parte inferior

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tipos de diodos:

• Diodos LED (Light Emitting Diode) Diodos que emiten luz cuando conducen la corriente eléctrica. Deben conectarse en serie con una resistencia y que soportan un máximo de 20 mA de corriente.
• Diodos Zener. Se usan para prevenir sobretensiones en los circuitos.
• Fotodiodos. Diodos que conducen cuando reciben luz. Se utilizan como sensores se iluminación, por ejemplo las células fotoeléctricas.