A.- Electrones fluyendo por un buen conductor eléctrico, que ofrece baja resistencia.

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1 DEPARTAMENTO DE ORIENTACIÓN: TECNOLOGÍA 4E_F Primer trimestre Curso: 2014/2015 TEMA II: ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA La electrónica forma parte de nuestra vida cotidiana.- Los electrodomésticos, los medios de transporte, los sistemas de comunicaciones o lo generadores de energía, por citar solo algunos ejemplos, están controlados por circuitos electrónicos. En esta unidad estudiaremos los componentes electrónicos básicos y cómo utilizarlos para montar los circuitos. La electrónica estudia los circuitos y los componentes que permiten modificar las características de la corriente eléctrica: amplificándola o atenuándola, permitiendo o no la circulación de electrones, eliminando ruidos, etc.- Los componentes que forman parte de todos los circuitos electrónicos son: resistencias, condensadores, diodos y transistores. RESISTENCIA. Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo conectado a un circuito eléctrico representa en sí una resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica. A.- Electrones fluyendo por un buen conductor eléctrico, que ofrece baja resistencia. B.- Electrones fluyendo por un mal conductor eléctrico, que ofrece alta resistencia a su paso. En ese caso los electrones chocan unos contra otros al no poder circular libremente y, como consecuencia, generan calor. 1

2 RESISTENCIA DE LOS METALES AL PASO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA Todos los materiales y elementos conocidos ofrecen mayor o menor resistencia al paso de la corriente eléctrica, incluyendo los mejores conductores. Los metales que menos resistencia ofrecen son el oro y la plata, pero por lo costoso que resultaría fabricar cables con esos metales, se adoptó utilizar el cobre, que es buen conductor y mucho más barato. Para calcular la resistencia ( R ) que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica, es necesario conocer primero cuál es el coeficiente de resistividad o resistencia específica ρ (rho) de dicho material, la longitud que posee y el área de su sección transversal. A continuación se muestra una tabla donde se puede conocer la resistencia específica en Ω mm 2 /m, de algunos materiales, a una temperatura de 20 Celsius. Material Resistividad en Ω.mm 2 /m Aluminio 0,028 Carbón 40,0 Cobre 0,0172 Constatan 0,489 Nicromo 1,5 Plata 0,0159 Platino 0,111 Plomo 0,205 Tungsteno 0,0549 Para hallar el área del conductor de cobre, será necesario utilizar la siguiente fórmula: LEY DE OHM A= p.r 2 La relación entre el voltaje (V), la intensidad de corriente (I), y la resistencia (R), se conoce como ley de Ohm: R = V / I La resistencia R se mide e ohmios, el voltaje V se mide en voltios y la intensidad I se mide en amperios (A) 2

3 Forma de conectar las resistencias: Circuito de resistencias en serie Dos o más elementos están en serie cuando la salida de uno es la entrada del siguiente. En esta disposición, la corriente que circula por todos los elementos es idéntica, mientras que el voltaje total es la suma de las tensiones en los extremos de cada uno. Para calcular la resistencia total del circuito, basta con sumar las resistencias de cada receptor: R = R1 + R2 + R El valor de la intensidad de la corriente que circula por este circuito es constante. El voltaje total es igual a la suma de los voltajes (caída de tensión) de cada una de las resistencias. Circuito de resistencias en paralelo En este caso, los diferentes componentes del circuito se colocan de tal forma que tengan la misma entrada y la misma salida. En esta disposición, la diferencia de potencial (en voltios) de cada elemento es la misma, es decir, es constante, pero la intensidad que circula por cada rama varía. La resistencia equivalente de este circuito es: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 +.. Circuito mixto Cuando en un mismo circuito existen elementos conectados en serie y en paralelo, la disposición es mixta. El símbolo de una resistencia es: Ω Tipos de resistencias: Resistencia fija o resistor: Dificulta el paso de la corriente eléctrica.- Los valores de las resistencias fijas vienen dados por colores o números. Resistencia variable o potenciómetro: Es la resistencia cuyo valor se puede ajustar entre cero y un máximo especificado por los fabricantes. Resistencias que dependen de un parámetro físico: Dependiendo de cuál sea el parámetro físico que afecta el valor de la resistencia, sea la luz o la temperatura, cabe distinguir entre LDR (resistencia variable con la luz), en el primer caso, y termistores NTC (coeficiente de temperatura negativo) y PTC (coeficiente de temperatura positivo), en el segundo caso. 3

4 CONDENSADOR. Los condensadores son componentes capaces de almacenar determinada carga eléctrica. La capacidad de un condensador indica la cantidad de carga que es capaz de almacenar por voltio aplicado en sus extremos. Se mide en faradios (F) Como el faradio es una unidad muy grande, se suelen utilizar el microfaradio (un millón de veces más pequeño que el faradio), el nanofaradio (mil millones de veces más pequeño que el faradio) y el picofaradio (un billón de veces más pequeño que el faradio) Un condensador está formado por dos superficies conductoras separadas por un aislante llamado dieléctrico. Tipos de condensadores: Los distintos tipos de condensadores dependen del material utilizado para su construcción. Así, encontramos condensadores de papel, cerámicos, de poliéster, electrolíticos de aluminio o de tántalo, etc. Existen condensadores sin polaridad (los de papel, los cerámicos y los de poliéster) Los condensadores electrolíticos suelen ser de mayor capacidad.- Debido a su composición química, al conectarlos se debe tener en cuenta su polaridad (disponen de un polo positivo y otro negativo) Los condensadores se pueden instalar conectados en serie y en paralelo. Para condensadores conectados en serie, la inversa de la suma total de sus capacidades es igual a la suma de las inversas de cada una de cada una de las capacidades. 1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + Para condensadores conectados en paralelo, la suma total de sus capacidades es igual a la suma aritmética de cada uno de ellos. C = C1 + C2 + C3 + El símbolo de un condensador es: El símbolo de un condensador electrolítico es: DIODO. Un diodo es un componente electrónico fabricado con un material semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una sola dirección. Para los electrones es como circular por una calle de único sentido. Por tanto, los diodos tienen polaridad, y conducen la corriente cuando conectados a un generador de corriente continua (pila) el polo positivo del generador conecta con el polo positivo del diodo, y por consiguiente, el polo negativo del generador conecta con el polo negativo del diodo actuando como un interruptor cerrado.- Si se conectan al contrario, el diodo no conduce y actúa como un interruptor abierto. Un diodo tiene dos terminales o patillas de conexión denominadas ánodo (polo positivo) y cátodo (polo negativo).- Los electrones unidamente pueden circular en el sentido ánodo- cátodo. 4

5 Tipos de diodos: Diodo LED (diodo emisor de luz) es un diodo que emite luz cuando pasa corriente por él.- Son los pequeños pilotos de color verde o rojo colocados en ordenadores, teclados y aparatos de radio. Símbolo diodo LED Diodo rectificador de la corriente alterna, es un diodo que permite rectificar la onda de la corriente alterna. Símbolo del diodo rectificador TRANSISTOR. Es un elemento básico en los circuitos electrónicos. Con transistores se puede fabricar desde un simple interruptor hasta un microprocesador Está formado por semiconductores y dispone de tres patillas, denominadas emisor, base y colector. Se pueden utilizar como amplificadores o como un interruptor controlado por una pequeña corriente inyectada por la base. Los transistores bipolares pueden ser de dos tipos: NPN o PNP Mediante una corriente de electrones en la base (B) es posible controlar la circulación de electrones entre el colector (C) y el emisor (E) de un transistor: Si por la base no circula corriente, los electrones no pueden pasar del colector al emisor: el transistor está en corte.- Actúa como un interruptor abierto. Si a la base llegan muchos electrones, el paso del colector al emisor queda totalmente libre: el transistor se encuentra en saturación.- Actúa como un interruptor cerrado Si la corriente de base se encuentra entre los dos valores anteriores, el transistor está en la zona activa, y la corriente entre colector y emisor es proporcional a dicha corriente de base.- Actúa como un interruptor cerrado. 5

6 Símbolo de un transistor PNP: Símbolo de un transistor NPN Melilla a 5 de Noviembre de