viernes, 25 de julio de 2008

Electricidad: Componentes Electronicos.

1.- Representacion gráfica: 2.- Representación gráfica de la corriente continua y alterna. 3.- Ejercicios: 1º Si imaginamos un conductor formado por una hilera de átomos de cobre, y conectamos a ese conductor una pila, explica por qué los electrones libres que hay en el conductor van del polo menos al polo más, y no siguen otro camino. Se mueve por el cable porque el conductor tiene electrones y al pasar la corriente hay un circuito cerrado y produce una intensidad de corriente que pasa por el conductor 2º En el ejercicio de antes, los electrones llevan un sentido, que es del polo negativo al positivo. Responde a estas cuestiones: a)¿Cómo se denomina ese sentido de la corriente eléctrica? Se llama sentido realb)¿Cómo se denomina el sentido opuesto? SE llama sentido convencional. 3º Vamos a suponer que tenemos una bombilla conectada a un alargador de 2m de longitud para alumbrarnos. El alargador lo conectamos en un enchufe. Cuando damos al interruptor, resulta que la bombilla se enciende al instante, pero hay algo que no sabemos, y es que los electrones se mueven aproximadamente a 10cm/sg. Es decir, que un electrón que salga del enchufe hacia la bombilla, tardará unos 20sg en llegar. ¿Cómo es posible que la bombilla se encienda inmediatamente? Razona esta respuesta.
No es que vaya de rapido para encender; el primer electron no llega al ultimo; sino el ultimo electron es la que enciende la lampara.
4º Conecta el voltímetro de manera que podamos medir la tensión de la pila 5º Conecta el amperímetro para medir la intensidad que pasa por la resistencia, tachando el cable que creas que tienes que quitar para realizar la medida: 6º Conecta el óhmetro para medir el valor de la resistencia: 7º Responde a las siguientes preguntas: a) ¿Cuantos milivoltios son 20V? 1mV= 1V/1000 b) ¿Cuántos miliamperios son 2,3A? 1mA=1A/1000 c) ¿Cuántos kilovoltios son 1.245V? 1.245 V es = a 0.001245KV d) ¿Cuántos amperios son 1,3kA? 1,3KA=1300 A o sea 1.3 x 1000 e) ¿Cuántos ohmios son 2,5MΩ? 2,5Mohm = 250000 ohm. 8º Si a una resistencia de 100Ω le conectamos una pila de 12,5V, ¿cuántos amperios pasarán por la resistencia?. I = 12,5V/100 ohm I = 0.125 Amp. 9º Si ahora le cambiamos la pila, de manera que por la resistencia pasen 10A, ¿de cuántos voltios será la nueva pila?. E = 10 Amp x 100 ohm E = 1000V = 1 KV. 10º Imagina ahora que a esa nueva pila le conectamos una resistencia de manera que por ella pasen 2A, ¿de qué valor habremos puesto la nueva resistencia?. R = 1000 V / 2 Amp R = 500 Ohm 4.- Resistencias, capacitores, diodos, bobinas, transistores e integrados. 4.1. Resistencia.- La resistencia electrica es la oposicion que ofrece un elemento a la circulacion de electrones a traves del mismo.
Asociacion serie: Las resistencias estan colocadas una a continuacion de otra. la resistencia total es la suma de todas las resistencias parciales. Asi: Rt=R1+R2+R3+......+Rn
Asociacion paralelo: Las resistencias estan colocadas todas juntas en sus extremos. La resistencia total es: para 2 resistencias, Rt=(R1*R2)/(R1+R2). Y para mas de 2 resistencias: Rt=1/((1/R1)+(1/R2)+(1/R3)+.......+(1/Rn))
Simbolo de la resistencia:

Unidades de medida: La unidad de medida es el Ohmio.4.2. Capacitores: Es un componente que almacena energiadurante un tiempo, teoricamente infinito pero que en la realidad depende de la resistencia serie equivalente; que es un tipo de resistencia de perdida que presenta todo capacitor. El capacitor se comporta como un circuito abierto en corriente continua; pero en corriente alterna la reactancia disminuye a medida que aumenta la frecuencia. Hay de diferentes clases: Ceramicos, poliester, electroliticos, tantalio y variables.
Asociacion serie: Ahi los capacitores son colocados uno a continuacion de otro, su capacidad total es: para 2 capcitores CT=(C!*C2)/(C1+C2); para mas de dos capacitores: Ct=1/((1/C1)+(1/C2)+......+(1/Cn))
Asociacion paralelo: Los capacitores son colocados todos juntos, uniendo sus extremos. La capacidad total es: Ct=C1+C2+...+Cn
Unidades de medida: SE mide en Faradios pero se usan submultiplos: micro faradio(uF) =C/1000000; nano faradio(nF)=uF/1000 y pico faradio(pF)=nF/1000.
Simbolo:
4.3. Bobinas: Es un arrollado de alambre de cobre sobre un nucleo que puede ser de aire(sin nucleo), de ferrita, hierro, silicio, etc. Tipos de bobinas: Con núcleo de hierro: Este tipo está hecho con un bobinado de alambre de cobre sobre un soporte de hierro dulce. Este tipo de bobinas solo son apropiadas para aplicaciones de electroimán, donde la corriente a través del bobinado induce un efecto de imantación temporal sobre el hierro. Con núcleo de aire: La bobina esta arrollada en el aire, o sea, que no lleva núcleo. La inductancia de este tipo de bobinas es muy baja, pero tiene la ventaja de que son muy apropiadas para trabajar en altas frecuencias. Con núcleo de ferrita: Este material está hecho con hierro, carbonoy otros metales, produciendo una barra a partir de un granulado muy fino de estos elementos. Se utilizan mucho en receptores de radio. Este núcleo permite aumentar la inductancia de la bobina, y son apropiados para altas frecuencias. Con núcleo laminado: Este núcleo está compuesto por delgadas chapas de silicio, que se entrelazan formando un núcleo compacto. Permite manejar elevadas potencias, y disminuye las pérdidas y el calentamiento. Su simbolo:

Su unidad de medida es Henry pero se usan submultiplos: Mili Henry: mHy=L/1000 Micro Henry: µF=µF/1000000 4.4. Diodos: Los diodos viene a ser dispositivos semiconductores de estado sólido, generalmente fabricados con silicio, al que se le agregan impurezas para lograr sus características. Poseen dos terminales, llamados ánodo y cátodo. Este diodo se utiliza para rectificar la corriente eléctrica. Su característica principal es que permite la circulación de corriente en un solo sentido. Por su construcción, el diodo de silicio posee en polarización directa (circulación de corriente de ánodo hacia cátodo) una caída de tensión del orden de los 0,6 a 0,7 voltios, y en inversa (bloqueo) tiene una corriente de fuga prácticamente despreciable. Existe tambien diodos de uso especial, como los Zener, los Schottky, de Señal, etc. Su simbolo:
¿Como medir un diodo? Para medir un diodo se usa un instrumento llamado multimetro o multitester en escala Rx10 o si posee el simbolo de diodo. En directa se debe resultar su valor casi 0 (entre 20 y 500 ohm) mientra que en la medicion inversa su resistencia llega al infinito.

4.5. Transistores: Son dispositivos semiconductores de estado solido fabricados con silicio y poseen 3 terminales que tiene la propiedad de variar la corriente que circula a traves de él mediante una polarizacion muy pequeña, y puede ser utilizados como elemento de amplificadores de potencia. Tipos de transistores: Son los siguientes:
Bipolares: Son los mas utilizados en el campo de la electronica, consta de tres bloques de material semiconductor, que puede ser del tipo NPN y PNP, y tiene 3 terminales: Base, Colector y Emisor. La circulación de corriente en un tipo de estos transistores se produce en dirección opuesta al del otro tipo, y las polarizaciones son de polaridad opuesta.
Unipolares: Tambien llamado "Efecto de Campo" (FET), este transistor permite controlar el paso de la corriente electrica mediante un campo electrico. Una aplicacion de polarizacion inversa a la compuerta produce un estrechamiento, lo cual reduce la cantidad de electrones circundantes.
MOSFET: Este tipo de transistor FET tiene una compuesta aislada, por lo que genera una resistencia muy alta. Existen dos tipos: de Canal N y canal P; a su vez el enriquecimiento y el empobrecimiento, que depende de su construccion.Comprobacion de los transistores: a) Medicion en un transistor PNP

b) Medicion de transistores en NPN

4.6. Circuitos integrados: Son componentes concetrados dentro de una sola pastilla de material semiconductor; su encapsulado es de plastico con 3 terminales que salen por la parte inferior el mismo. Estos circuitos integrados se encuentran en los preamplificadores de audio hasta procesadores de TV.
5.- Del siguiente diagrama, identifique y haga una lista de sus componentes:

Lista de componentes:
Transistores: Q1=BC548 y BC549; Q2 y Q3=BC548(NPN); y Q4=BC558(PNP)
Capacitores o condensadores: C1 y C3=100nF; C2=10pF; C4=470uF; y C5=1000uF.
Diodos: (2) BA315.
Resistencias: R1=4K7; R2=10M; R3=100K; R4=2K7; R5=220K; y R6=1K.
Parlante de 4 a 8 ohm.
6.- Identifica los componentes electronicos:
7.- Identifica los componentes fisicos siguientes:
8.- Coloca los nombres de los componentes:
9.- Instrumentos de medicion mas utilizados:
El Amperimetro: Instrumento que mide la intensidad de corriente en un circuito; su unidad es el Amperio.
El voltimetro: Es un instrumento de medicion que mide la tension o voltaje; su unidad es el Voltio.
El Ohmimetro: Viene a ser un instrumento que mide la resistencia; su unidad es el Ohmio.
El multimetro: Es un instrumento de medicion; de parametros multiples que se utilizan en los laboratorios de electricidad y electronica.
10.- El Amperímetro: Es el instrumento que mide la intensidad de la Corriente Eléctrica. Su unidad de medida es el Amperio y sus Submúltiplos, el miliamperio y el micro-amperio. Los usos dependen del tipo de corriente.Cuando se desea medir intensidad en Corriente Continua, se usa el amperímetro de bobina móvil y cuando medimos la intensidad en Corriente Alterna, se emplea el electromagnético.
Uso del Amperímetro:
Es necesario conectarlo en serie con el circuito
Se debe tener un aproximado de corriente a medir ya que si es mayor de la escala del amperímetro, lo puede dañar. Por lo tanto, la corriente debe ser menor de la escala del amperímetro
Cada instrumento tiene marcado la posición en que se debe utilizar: horizontal, vertical o inclinada. Si no se siguen estas reglas, las medidas no serían del todo confiable y se puede dañar el eje que soporta la aguja.
Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero. Las lecturas tienden a ser más exactas cuando las medidas que se toman están intermedias a al escala del instrumento.
Nunca se debe conectar un amperímetro con un circuito que este energizado.
Utilidad:
Su principal, conocer la cantidad de corriente que circula por un conductor en todo momento, y ayuda al buen funcionamiento de los equipos, detectando alzas y bajas repentinas durante el funcionamiento. Además, muchos Laboratorios lo usan al reparar y averiguar subidas de corriente para evitar el malfuncionamiento de un equipo. Se usa además con un Voltímetro para obtener los valores de resistencias aplicando la Ley de Ohm. A esta técnica se le denomina el “Método del Voltímetro - Amperímetro”.
11.- El Voltímetro: Es el instrumento que mide el valor de la tensión. Su unidad básica de medición es el Voltio (V) con sus múltiplos: el Megavoltio (MV) y el Kilovoltio (KV) y sub.-múltiplos como el milivoltio (mV) y el micro voltio. Existen Voltímetros que miden tensiones continuas llamados voltímetros de bobina móvil y de tensiones alternas, los electromagnéticos.
Uso del Voltímetro:
Es necesario conectarlo en paralelo con el circuito, tomando en cuenta la polaridad si es C.C.
Se debe tener un aproximado de tensión a medir con el fin de usar el voltímetro apropiado.
Cada instrumento tiene marcado la posición en que se debe utilizar: horizontal, vertical o inclinada.
Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero.
Utilidad:
Conocer en todo momento la tensión de una fuente o de una parte de un circuito. Cuando se encuentran empotrados en el Laboratorio, se utilizan para detectar alzas y bajas de tensión.
12.- El Ohmímetro: Es un arreglo de los circuitos del Voltímetro y del Amperímetro, pero con una batería y una resistencia. Dicha resistencia es la que ajusta en cero el instrumento en la escala de los Ohmios cuando se cortocircuitan los terminales. En este caso, el voltímetro marca la caída de voltaje de la batería y si ajustamos la resistencia variable, obtendremos el cero en la escala.Generalmente, estos instrumentos se venden en forma de Multimetro el cual es la combinación del amperímetro, el voltímetro y el Ohmimetro juntos. Los que se venden solos son llamados medidores de aislamiento de resistencia y poseen una escala bastante amplia.
Uso del Ohmímetro:
La resistencia a medir no debe estar conectada a ninguna fuente de tensión o a ningún otro elemento del circuito, pues causan mediciones inexactas.
Se debe ajustar a cero para evitar mediciones erráticas gracias a la falta de carga de la batería. En este caso, se debería de cambiar la misma.
Al terminar de usarlo, es más seguro quitar la batería que dejarla, pues al dejar encendido el instrumento, la batería se puede descargar totalmente.
Utilidad:
Su principal consiste en conocer el valor Ohmico de una resistencia desconocida y de esta forma, medir la continuidad de un conductor y por supuesto detectar averías en circuitos desconocidos dentro los equipos.
13.- El Galvanómetro: Son instrumentos principales