Aprendamos electronica: Guia basica de componentes electrónicos.
Aprendamos electronica: Guia basica de componentes electrónicos.
LAS RESISTENCIAS FIJAS
Resistencia fija quiere decir que siempre tiene el mismo valor. Su valor teórico
viene determinado por un código de colores, pero puede variar un poco del valor
real. Se usan para limitar o impedir el paso de la corriente por una zona de un
circuito.
El símbolo utilizado para los circuitos, en este caso, pueden ser 2 diferentes,
son los siguientes:
Aquí tienes como son las resistencias en la realidad:
Como ves tienen unas barras de colores (código de colores) que sirven para
definir el valor de la resistencia en ohmios (Ω).
El primer color indica el primer número del valor de la resistencia, el segundo
color el segundo número, y el tercero el numero de ceros a añadir. Cada color
tiene asignado un número. Este código es el llamado código de colores de las
resistencias. Un ejemplo. Rojo-Rojo-Rojo = 2200Ω (se le añaden dos ceros).
Otro Ejemplo el de la siguiente imagen:
El primer color nos dice que tiene un valor de 2, el segundo de 7, es decir 27, y
el tercer valor es por 100.000 (o añadirle 5 ceros). La resistencia valdrá
2.700.000 ohmios. ¿Fácil no?.
El código para el valor de cada color y más sobre las resistencias lo tienes en
esta página: Resistencia Eléctrica.
POTENCIÓMETRO O RESISTENCIA VARIABLE
Son resistencias variables mecánicamente.
exteriores hace que funcione como una resistencia fija con un valor igual al
máximo que puede alcanzar el potenciómetro. El terminal del medio con el de un
extremo hace que funcione como variable al hacer girar una pequeña ruleta.
Aquí vemos algunos tipos diferentes, pero que funcionan de la misma forma:
Cualquier símbolo electrónico que tenga una flecha cruzándole significa que es
variable. En este caso una resistencia variable o potenciómetro sería:
LA LDR O RESISTENCIA VARIABLE CON LA LUZ
Resistencia que varía al incidir sobre ella el nivel de luz. Normalmente su
resistencia disminuye al aumentar la luz sobre ella. Suelen ser utilizados
como sensores de luz ambiental o como una fotocélula que activa un
determinado proceso en ausencia o presencia de luz.
Cualquier símbolo que tenga flechas hacia el significa que cambia al actuar la
luz sobre él. Su símbolo es:
EL TERMISTOR
Son resistencias que varían su valor en función de la temperatura que alcanzan.
Hay dos tipos: la NTC y la PTC.
NTC : Aumenta el valor de su resistencia al disminuir la temperatura (N de
negativo).
PTC: Aumenta el valor de su resistencia al aumentar la temperatura (P de
positivo).
Los símbolos son:
EL DIODO
Un diodo es un componente electrónico que permite el paso de la corriente
eléctrica en una sola dirección (polarización directa). Cuando se polariza
inversamente no pasa la corriente por él.
En la siguiente imagen vemos un diodo y los sentidos de la polarización. Fíjate
que un polo (patilla) se llama cátodo (se identifica por la franja gris y es la patilla
más corta) y el otro ánodo. Si ponemos en el ánodo el positivo de la pila o
circuito y en el cátodo al negativo, por el diodo pasará corriente, en caso
contrario actúa como un interruptor abierto (no deja pasar la corriente).
En el diodo real viene indicado con una franja gris la conexión para que el
diodo conduzca. De ánodo a cátodo conduce. De cátodo a ánodo no conduce.
El símbolo del diodo es el siguiente:
EL DIODO LED
Un Led o diodo Led es un diodo que emite luz cuando se polariza
directamente (patilla larga al +). Estos diodos funcionan con tensiones menores
de 2V por lo que es necesario colocar una resistencia en serie con ellos cuando
se conectan directamente a una pila de tensión mayor. La patilla larga nos indica
el ánodo. Lucirá cuando la patilla larga esta conectada al polo positivo.
Su símbolo para los circuitos es el siguiente:
EL CONDENSADOR
Vamos a explicar el funcionamiento básico del condensador.
El condensador es un componente que almacena una carga eléctrica, para
liberarla posteriormente. La cantidad de carga que almacena se mide en faradios (F). Esta unidad es
muy grande por lo que suele usarse el microfaradio (10 elevado a -6 faradios) o
el picofaradio (10 elevado a -12 faradios). OJO los condensadores electrolíticos
están compuesto de una disolución química corrosiva, y siempre hay que
conectarlos con la polaridad correcta.
Su Símbolo es el siguiente, el primero, es un condensador normal y el segundo
el símbolo de un condensador electrolítico:
EL RELÉ
Es un elemento que funciona como un interruptor accionado eléctricamente.
Tiene dos circuitos diferenciados. Un circuito de una bobina que cuando es
activada por corriente eléctrica cambia el estado de los contactos.
Los contactos activarán o desactivarán otro circuito diferente al de activación
de la bobina. Puede tener uno o más contactos y estos pueden ser abiertos o
cerrados, su símbolo:
EL TRANSISTOR
Es un componente electrónico que podemos considerarlo como un interruptor
o como un amplificador. Probablemente sea el componente más importante en
electrónica.
Como un interruptor por que deja o no deja pasarla corriente, y como
amplificador porque con una pequeña corriente (en la base) pasa una corriente
mucho mayor (entre el emisor y el colector). La forma de trabajar de un
transistor puede ser de 3 formas distintas.
-En activa: deja pasar más o menos corriente.
-En corte: no deja pasar la corriente.
-En saturación: deja pasar toda la corriente.
Hay una gama muy amplia de transistores por lo que antes de conectar
deberemos identificar sus 3 patillas y saber si es PNP o NPN.
En los transistores NPN se debe conectar al polo positivo el colector y la base,
y en los PNP el colector y la base al polo negativo.
Veamos sus símbolos, el NPN y el PNP:
¿Qué es un Semiconductor?
Como la misma palabra indica, no son buenos conductores, pero tampoco son
aislantes. Podemos definir los semiconductores como aquellos materiales que
se comportan como conductores, solo en determinadas condiciones. Por eso
se dice que están en un punto intermedio entre los conductores y los aislantes.
Por ejemplo, hay materiales que a partir de una cierta temperatura son
conductores, pero por debajo, son aislantes. En electrónica son muy importantes los semiconductores, ya que muchos componentes se fabrican con ellos.
EL DIODO ZENER
Lo primero, antes de explicar el diodo zener y para los que todavía no lo saben,
vamos a explicar que es un diodo.
Un diodo es un componente electrónico semiconductor, que permite el paso de la corriente "solo en
un sentido" su símbolo:
Como vemos para que la corriente pase a través de diodo debe conectarse el
ánodo al positivo y el cátodo al negativo. Cuando el diodo permite el paso de la corriente decimos que está polarizado
directamente. Si está conectado de forma que la corriente no pasa por él decimos
que está polarizado inversamente. Veamos que ocurre cuando conectamos un
diodo con una lámpara en serie.
Ahora vamos a conocer al Diodo Zener.
¿Qué es un Diodo Zener?
Los diodos zener, zener diodo o simplemente zener, son diodos que están
diseñados para mantener un voltaje constante en su terminales, llamado Voltaje
o Tensión Zener (Vz) cuando se polarizan inversamente, es decir,
cuando está el cátodo con una tensión positiva y el ánodo negativa.
Aquí tienes la imagen de un diodo zener real:
Funcionamiento del Diodo Zener
Cuando lo polarizamos inversamente y llegamos a Vz el diodo conduce y
mantiene la tensión Vz aunque la aumentemos. La corriente que pasa por el
diodo zener en estas condiciones se llama corriente inversa (Iz).
Se llama zona de ruptura por encima de Vz.
Como ves es un regulador de voltaje o tensión.
Cuando está polarizado directamente el zener se comporta como un diodo
normal.
Pero OJO mientras la tensión inversa sea inferior a la tensión zener, el
diodo no conduce, solo conseguiremos tener la tensión constante Vz, cuando
esté conectado a una tensión igual a Vz o mayor.
Aquí puedes ver una la curva característica de un zener:
Para el zener de la curva vemos que se activaría para una Vz de 5V (zona de
ruptura), lógicamente polarizado inversamente, por eso es negativa.
En la curva de la derecha vemos que sería conectado directamente, y conduce
siempre, como un diodo normal.
Sus dos características más importantes son su Tensión Zener y la máxima
Potencia que pueden disipar = Pz (potencia zener).
La relación entre Vz y Pz nos determinará la máxima corriente inversa,
llamada Izmáx. OJO si sobrepasamos esta corriente inversa máxima el diodo
zener puede quemarse, ya que no será capaz de disipar tanta potencia.
Un ejemplo: Tenemos un diodo zener de 5,1V y 0,5w. ¿Cuál será la máxima
corriente inversa que soportará?
Recordamos P = V x I; I = P/V. En nuestro caso Izmáx = Pz/Vz = 0,5/5,1 = 0,098A.
Para evitar que nunca pasemos de la corriente inversa máxima, los diodos
zener se conectan siempre con una resistencia en serie que llamamos
"Resistencia de Drenaje".
OPTOACOPLADOR
¿Qué es un Optoacoplador?
Un optoacoplador es un componente electrónico que se utiliza como
transmisor y receptor óptico (de luz), es decir pueden transmitir de un punto a
otro una señal eléctrica sin necesidad de conexión física ni cables (por el aire),
mediante una señal luminosa. Por eso también se llaman OptoInterruptor.
Activamos una luz y esta luz llega a un detector que genera una tensión de
salida, interruptor cerrado. Si no se activa la luz o no le llega la luz al detector,
este no genera ninguna tensión de salida, es decir interruptor abierto.
Si combinamos una fuente óptica (generalmente un Led) con algún tipo de
detector óptico (generalmente un semiconductor de silicio llamado
fototransistor) en un solo encapsulado, el dispositivo resultante es un
optoacoplador o interruptor óptico.
Suelen ser elementos que sustituyen a los relés tradicionales. Se suelen utilizar
para aislar dos circuitos, uno que trabaja a poco tensión (el del LED), llamado de
control y otro a mucha tensión o a una tensión diferente (el del detector) llamado
de potencia.
Imagina que con una pequeña tensión activamos el LED del optoacoplador (por
ejemplo a 5V) y la luz que emite el led llega al detector del optoacoplador y
activa el detector creando una tensión de salida a 220V. Podemos activar a la
salida motores, lámparas, etc. a 220V desde otro sitio en el que solo tenemos 5V,
sin riesgo apenas para el que lo activa.
La aplicación principal es en aislamiento entre los circuitos de control y los de
potencia.
Esto evita que la parte de trabajo (la del led) no tenga casi riesgos para el que
opera en ella, al no tener que trabajar con la parte de alta tensión o intensidad,
que estaría separada. Veamos cómo funcionan.
Otro uso muy común en educación son en coches seguidores de luz.
¿Cómo Funciona un Optoacoplador?
Tiene una salida de luz (LED) y una entrada de luz, que detecta cuando recibe
la luz del LED, cuando esta rebota contra alguna superficie (fotodetector). Como
ves es similar al transistor, pero en lugar de corriente con luz.
Cuando le llega una señal eléctrica a los dos extremos del LED (emisor) este
emite una señal luminosa, que recibe el receptor o detector. Este al recibir esta
señal luminosa genera en sus bornes (patillas) una tensión eléctrica, que será la
tensión de salida.
Como vemos cuando le llega una tensión a la entrada se genera una luz y al
recibirla el detector este genera una tensión de salida. Es como un interruptor. Si
no llega luz al detector el interruptor estará abierto, si le llega luz del led el
interruptor sería cerrado.
OJO podría estar el led encendido pero no llegarle luz al detector porque no
rebota en ninguna superficie. El interruptor estaría abierto porque no se produce
tensión a la salida.
Algunos optoacopladores tienen un encapsulado con una cámara de aire para la
transmisión de la luz. En este tipo si hay algún objeto dentro de la ranura no
llegará luz al detector. También puede ser que no le llegue tensión al led y
tampoco tendríamos tensión de salida. Serían los 2 casos posibles.
La mayoría de los optoacopladores utilizan un encapsulado llamado DIP
Como ves el DIP tiene un encapsulado muy parecido a un circuito integrado,
incluso pueden presentar hasta 8 pines o patillas por cada lado. En este caso
estamos hablando de 4 optoacopladores individuales en un mismo encapsulado.
Fijémonos en el más normal que será el de 6 patillas, 3 por cada lado.
Como ves las patillas 1 y 2 son el emisor de luz y la 6 y 4 el receptor de la luz
para que se active. Hay muchos tipos diferentes de optoacopladores, pero todos tienen un foco
emisor de luz LED. Lo que pueden cambiar es el receptor de luz que puede ser
un fotodiodo, fototransistor, LASCR, etc.
Un parámetro muy importante en estos elementos es la eficiencia, este parámetro define que cantidad de corriente necesitamos en el LED para obtener la salida deseada. En el transistor y en el darlington esto se llama Radio de transferencia de corriente (CTR), esto se calcula simplemente dividiendo la
corriente de salida entre la corriente de entrada requerida.
La mayoría de los optoacopladores trabajan a un CTR entre 10 y 50 por ciento.
El otro parámetro importante en optoacopladores es el voltaje de aislamiento el
cual es de 7500 Volts durante 1 segundo.
Conexión de Optoacopladores
Es importante resaltar que tanto el led como el detector deben llevar siempre
una resistencia en serie con ellos para protegerlos y limitar la corriente que le
llega al led.
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