ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA

Resistencias fijasElemento con valor determinado que, en un circuito, dificulta el paso de corriente eléctrica. Su valor se mide en ohmios y se indica mediante un código de colores.

Color 1ª Banda 2ª Banda Multiplicador Tolerancia

Negro 0 0 1  

Marrón 1 1 10 1%

Rojo 2 2 100 2%

Naranja 3 3 103  

Amarillo 4 4 104  

Verde 5 5 105

Azul 6 6 106

Violeta 7 7 107

Gris 8 8  

Blanco 9 9    

Oro          5%

Plata       10% Ejercicios 1 y 2

Ley de Ohm

• La relación entre el voltaje que cae entre los extremos de una resistencia (V), la corriente que circula a través de ella (I) y el valor de la resistencia (R), se conoce como Ley de OHM

V= I · RI =V / R R =V / I

La resistencia se mide en ohmios (Ω), el voltaje en voltios (V) y la intensidad en amperios (A)

Potenciómetros

Un potenciómetro es una resistencia cuyo valor se puede ajustar entre cero y un máximo especificado por el fabricante, su valor nominal.

Resistencias que dependen de un parámetro físico

El valor de las LDR varían con la cantidad de luz que reciben. A medida que aumenta la luz, disminuye la resistencia

Existen dos tipos de termistores:

•NTC: la resistencia disminuye al aumentar la temperatura.

•PTC la resistencia aumenta al aumentar la temperatura.

Dependiendo del parámetro físico que determina el valor de la resistencia, cabe distinguir entre LDR (luz) y termistores (temperatura).

CONDENSADOREstá formado por un par de superficies conductoras separadas entre sí por un material aislante

Un condensador sometido a una diferencia de potencial adquiere una determinada carga (positiva en una de las superficies y negativa en la otra).

Esta carga acumulada dará lugar a una corriente eléctrica si conectamos el condensador cargado a un receptor tipo bombilla, resistencia.

La capacidad de un condensador, medida en faradios (F) indica la cantidad de carga que es capaz de almacenar al conectarlo a una tensión dada. Es mucho mayor en los condensadores electrolíticos

Condensador electrolítico

Condensador cerámico

DIODO y LEDUn diodo es un componente electrónico fabricado con material semiconductor que sólo permite el paso de la corriente eléctrica en un sentido: desde el ánodo hacia el cátodo.

Un LED (diodo emisor de luz) es un diodo que emite luz cuando pasa corriente a través de él. Para utilizar un LED en un circuito, es necesario limitar la intensidad que circula a través de él o se dañará de forma definitiva.

Práctica 1

Polarización directa Polarización inversa

TRANSISTOR• Los transistores son dispositivos semiconductores de tres terminales

diseñados para controlar la conducción entre dos de ellos: el colector (C) y el emisor (E) a través de la corriente que circula por un tercero: la base (B ).

• Hay diferentes tipos de transistores, pero en este curso sólo estudiaremos los bipolares. Dentro de ellos, según como sea la conexión de sus componentes, hay dos tipos, los NPN y los PNP.

Transistor en corte o en saturación• El funcionamiento del transistor depende de la cantidad de

corriente que pase por su base.

•Cuando no pasa corriente por la base, no puede pasar tampoco por sus otros terminales; se dice entonces que el

transistor está en corte, es como si se tratara de un interruptor abierto.

•El transistor está en saturación cuando la corriente en la base es muy alta; en ese caso se permite la circulación de corriente entre el colector y el emisor y el transistor se comporta como si fuera un interruptor cerrado.

VENTILADOR

VENTILADOR

Transistor como amplificador• Un caso intermedio entre corte y saturación se produce cuando la

corriente en la base no es tan pequeña como para cortar la corriente en los otros terminales, pero tampoco tan grande como para permitirla pasar completamente.

• En ese caso el transistor funciona como un amplificador que nos proporciona entre el colector y el emisor un múltiplo de la corriente que pasa por la base.  Cuando el transistor se comporta como un amplificador y conduce parcialmente decimos que trabaja en la zona activa.

Práctica 2

El transistor en un sistema de control

Observad el funcionamiento de un circuito típico de un sistema de control. En este caso se controla el

encendido y apagado de una fuente luminosa en función de la luz que incide sobre un sensor (LDR)

En el circuito de arriba, el valor de la LDR es muy pequeño porque así sucede cuando incide luz sobre

una LDR. Esto hace que la corriente que llega a través de la resistencia de 10k encuentre más fácil circular a través de la LDR que entrar al transistor por la base. Como la IB =0A IC =0A y el LED no se enciende.

En el circuito de abajo, el valor de la LDR es alto, como corresponde a una LDR en la oscuridad. Esto

hace que la corriente que llega a través de la resistencia de 10k encuentre más fácil circular a

través de la base que por la LDR. Como la IB ≠ 0A IC ≠ 0A y el LED se enciende.

Circ. temporizador y circ. intermitente

Circuitos integradosLos circuitos integrados o chips son dispositivos que contienen una gran cantidad de componentes electrónicos (diodos, transistores, resistencias, etc.) de muy pequeño tamaño y conectados entre sí. De esta forma se ahorra espacio y se reduce la posibilidad de error en las conexiones.

Los circuitos integrados se fabrican sobre pequeños chips de silicio protegidos por una funda de plástico y con unas patillas para realizar las conexiones.

Amplificador operacional Regulador de tensión Temporizador 555

Se trata de un circuito integrado que tiene dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos

entradas multiplicada por un factor.

Si no existe realimentación entre la salida y las entradas funciona como

un comparador (compara una tensión variable con otra tensión fija

que se utiliza como referencia.)

Es un circuito integrado diseñado para mantener un nivel de voltaje constante.

Se utiliza como última fase en un las fuentes de alimentación, en las

que obtendremos una tensión constante a partir de la corriente

alterna de la red

Permite controlar el tiempo que un dispositivo está

encendido.

Electrónica digitalCuando un equipo electrónico nos muestra una información, puede hacerlo de forma analógica o de forma digital.

Analógica quiere decir que la información, la señal, es continua, y puede tomar infinitos valores. 

La señal digital, en cambio, sólo puede tomar dos valores o estados: 0 y 1, que pueden ser impulsos eléctricos de baja y alta tensión, interruptores abiertos o cerrados, etc.

PRÁCTICASPráctica 1. Diseña tres circuitos con LED en los que (ayudado de los componentes que consideres necesarios) se cumpla:

Circ A. La corriente que circula por el LED es tan baja (o nula) que no se ilumina.

Circ B. La corriente que circula a través del LED hace que se ilumine poco.

Circ C. El LED se ilumina intensamente (¡Pero que no explote!)

Práctica 2. Estudia el funcionamiento de un transistor NPN. Para ello, dibuja con el CrocCrip el circuito de la derecha, completa la siguiente tabla en una hoja de cálculo y representa los datos obtenidos mediante un gráfico de puntos.

Práctica 2 (cont). Contesta las siguientes cuestiones en un documento de texto:

a) ¿Cuántas zonas o modos de funcionamiento puedes identificar en el gráfico realizado? Indica sus nombres y los valores de IB que los definen.

b) ¿Cuál es el factor de proporcionalidad entre IC e IB en la zona activa?

c) ¿En qué zonas actúa el transistor como un interruptor? ¿Y cómo un amplificador?

Práctica 3. Indica en cada caso si se encendería o no el LED al cerrar el interruptor. Razona la respuesta.