ensamblaje clase 8 semana 8 iii

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SAN MARTIN Electrónica Básica

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semestreIII

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SAN MARTIN

Electrónica Básica

Electrostática• La materia que nos rodea está formada

por átomos. • Los átomos a su vez están formados

por partículas distribuidas en el núcleo y la corteza.

• En el núcleo nos encontramos con los neutrones (partículas sin carga y con masa) y protones (partículas con carga positiva y masa). En la corteza girando alrededor del núcleo nos encontramos a lo electrones (partículas con masa despreciable y carga negativa).

•             Cuando el número de protones y electrones es el mismo tenemos átomos neutros, mientras que si el número de ambos no coincide tenemos iones, átomos cargados. Estos iones pueden ser

IONES

• Iones positivos.- el número de protones es mayor que el número de electrones.

• Iones negativos.- el número de electrones es mayor que el número de protones.

       Corriente eléctrica

• El movimiento de los electrones a través de un conductor. Según el tipo de desplazamiento diferenciamos entre corriente continua y alterna.

• En la corriente continua los electrones se desplazan siempre en el mismo sentido.

• En la corriente alterna los electrones cambian de sentido en su movimiento 50 veces por segundo en el caso europeo y 60 veces por segundo en América.

• El movimiento descrito por los electrones en este caso es sinusoidal.

       Corriente eléctrica

Magnitudes básicas

• Por magnitud física entendemos cualquier propiedad de los cuerpos que se puede medir o cuantificar. En los circuitos eléctricos tenemos:

Voltaje o tensión eléctrica.-

• Energía por unidad de carga que hace que éstas circulen por el circuito. Se mide en voltios V.

Intensidad

• Número de electrones que atraviesan la sección de un conductor en la unidad de tiempo. Se mide en amperios (A). El amperio es una unidad muy grande equivalente al paso de 6,24·1018 electrones por segundo

Resistencia

• Mide la oposición que ofrece un material al paso de corriente eléctrica. Se mide en Ohmios (W).

• La resistencia que ofrece un material al paso de corriente eléctrica viene determinada por su longitud su sección y sus características según la ecuación.

• Atendiendo a esta resistencia los materiales se clasifican en dos grandes grupos:

• Conductores.- permiten el paso de corriente eléctrica, metales, agua,….

• Aislantes.- no permiten el paso de corriente eléctrica, madera, plástico,…

Resistencia

Ley de Ohm

• Ohm realizó numerosos experimentos analizando los valores de estas tres magnitudes observando que si aumentaba la resistencia manteniendo fija la intensidad, aumentaba el voltaje. Si aumentaba la intensidad manteniendo fija la resistencia, aumentaba el voltaje. Es decir la resistencia y la intensidad son directamente proporcionales al voltaje.

• Estos experimentos llevaron a Ohm a enunciar su ley para el cálculo de las magnitudes básicas de un circuito eléctrico de la siguiente forma

      Instrumentos de medida

• Para medir las diferentes magnitudes eléctricas, existen instrumentos específicos siendo los más utilizados el voltímetro, el amperímetro y el polímetro.

Voltímetro

• Mide el voltaje o tensión eléctrica. El aparato se conecta en paralelo con el componente o generador cuya tensión se quiere medir. La resistencia interna del aparato es muy alta de modo que a través de él casi no circula corriente. Suele tener varias escalas, voltios o milivoltios siendo preciso elegir la escala adecuada a la tensión que se va a medir. Si trabajamos con tensiones muy elevadas debemos tener cuidado para no dañarlo.

Amperímetro

• Mide la intensidad de la corriente. Se conecta en serie con el circuito. La resistencia interna del aparato es muy pequeña por lo que apenas afecta a la corriente del circuito. También aquí debemos seleccionar la escala adecuada a la intensidad que vamos a trabajar. Si conectamos el aparato en paralelo podemos dañarlo

Polímetro (Multitester)

• Es más avanzado que los anteriores, nos permite medir tensión, intensidad, resistencia,… en diferentes escalas de medida. Puede ser analógico o digital.

      Circuito eléctrico

• Conjunto de operadores unidos de tal forma que permitan el paso de corriente eléctrica para conseguir algún efecto útil (luz, calor, movimiento,…). Los elementos básicos de un circuito eléctrico son:

Generadores

• La obtención de energía eléctrica se puede producir de varias formas, por frotamiento, presión, luz, acción de campos magnéticos, reacciones químicas,… Los métodos más utilizados son los dos últimos.

• El uso de la energía química para la producción de energía eléctrica se da en las pilas.

• Ciertas sustancias naturales tienen la propiedad de generar corriente eléctrica en su interior gracias a la reacción química que se produce entre sus componentes. Si tomamos varios limones y unas chapas de cobre y cinc podremos fabricar una pila de voltaje muy bajo, se trata de una pila muy básica

Generadores

Conductores

• Materiales que sirven de unión entre los distintos operadores del circuito y permiten el paso de corriente eléctrica.

Componentes electrónicos

Fusible

• Los fusibles son pequeños dispositivos que permiten el paso constante de la corriente eléctrica hasta que ésta supera el valor máximo permitido. Cuando aquello sucede, entonces el fusible, inmediatamente, cortará el paso de la corriente eléctrica a fin de evitar algún tipo de accidente, protegiendo los aparatos eléctricos de "quemarse" o estropearse

• 1

Simbología

Resistores

• Los resistores o resistencias, son unos componente electrónicos utilizados para añadir una resistencia eléctrica entre dos puntos de un circuito de manera que nos permite distribuir adecuadamente tensiones y corrientes a lo largo de nuestro circuito.

• La unidad de medida es el Ohmio (Ω), como el abanico de valores resistencias es enorme, pudiendo variar desde unos pocos ohmios a millones, podremos encontrarnos con simplificaciones del tipo 2k2 o 5MΩ, la letra k nos indica múltiplo de 1000 y la letra M múltiplo de 1000000, así pues, cuando hablamos de una resistencia de 1k estamos diciendo que tiene un valor de 1000Ω, y cuando hablamos de 1MΩ (MegaOhmio) estamos hablando de 1000000 de Ω

Tipos de resistencias

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

• Resistencias variables: Son las que presentan un valor óhmico que nosotros podemos variar modificando la posición de un contacto deslizante.

• Resistencias especiales: Son las que varían su valor óhmico en función de la estimulación que reciben de un factor externo (luz, temperatura...)

Resistencias fijas

Tipos de resistencias

• 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

Simbología

Condensadores

• Básicamente un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de aluminio) separadas por un material dieléctrico.

• Tiene una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad, que deberemos aprender a distinguir.

• En la versión más sencilla del condensador, no se pone nada entre las armaduras y se las deja con una cierta separación, en cuyo caso se dice que el dieléctrico es el aire

Condensadores

· Capacidad: Se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande que se suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (μF=10-6 F), nanofaradios (nF=10-9 F) y picofaradios (pF=10-12 F).

· Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que puede aguantar un condensador, que depende del tipo y grosor del dieléctrico con que esté fabricado. Si se supera dicha tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o explotar. En este sentido hay que tener cuidado al elegir un condensador, de forma que nunca trabaje a una tensión superior a la máxima.

· Tolerancia: Igual que en las resistencias, se refiere al error máximo que puede existir entre la capacidad real del condensador y la capacidad indicada sobre su cuerpo.

· Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en general los de capacidad superior a 1 μF tienen polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensión prestando atención a sus terminales positivo y negativo. Al contrario que los inferiores a 1μF, a los que se puede aplicar tensión en cualquier sentido, los que tienen polaridad pueden explotar en caso de ser ésta la incorrecta.

Bobinas• Arrollamiento de alambre de cobre sobre un núcleo que

puede ser de aire (sin núcleo), de ferrita, hierro, etc.• Una característica interesante de las bobinas es que se

oponen a los cambios bruscos de la corriente que circula por ellas. Esto significa que a la hora de modificar la corriente que circula por ellas (ejemplo: ser conectada y desconectada a una fuente de poder), esta tratará de mantener su condición anterior.

• Las bobinas se miden en HENRIOS (H). Este valor va a depender de:– El numero de aspiras que tenga la bobina– El diámetro de las aspiras (Mayor diámetro mas

inductancia, mas inductancia).– La longitud del cable que esta hecha la bobina– El tipo de material que esta hecho el núcleo si es que

lo tiene.

Bobinas

TRANSFORMADORES

• Los transformadores son dispositivos electromagnéticos estáticos que permiten partiendo de una tensión alterna conectada a su entrada, obtener otra tensión alterna mayor o menor que la anterior en la salida del transformador.

• Permiten así proporcionar una tensión adecuada a las características de los receptores. También son fundamentales para el transporte de energía eléctrica a largas distancias a tensiones altas, con mínimas perdidas y conductores de secciones moderadas.

DIODO

• Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.

Simbología