UNIDAD 2: CIRCUITOS: ACTIVOS Y PASIVOS. Teoría de Circuitos. Miguel Peña

Transcripción

1 UNIDAD 2: COMPONENTES DE CIRCUITOS: ACTIVOS Y PASIVOS Teoría de Circuitos Ingeniería Electrónica Miguel Peña 1

2 UNIDAD 2: COMPONENTES DE CIRCUITOS: ACTIVOS Y PASIVOS 2.1 Componentes electrónicos 2.22 Elementos activos 2.3 Componentes pasivos lineales Introducción Resistencias Inductores o inductancias Condensadores 2.4 Componentes pasivos no lineales 2

3 2.1. Componentes electrónicos 3

4 2.1. Componentes electrónicos Se denomina componentes electrónicos a aquel dispositivo que forma parte de un circuito electrónico. Se suele encapsular, generalmente en un material cerámico, metálico o plástico, y terminar en dos o más terminales o patillas metálicas. 4

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6 Se diseñan para ser conectados entre ellos, normalmente mediante soldadura, a un circuito impreso, para formar el mencionado circuito 6

7 Clasificación de los componentes electrónicos Según su estructura física Discretos: son aquellos que están encapsulados uno a uno, como es el caso de los resistores, condensadores, diodos, transistores, etc. Integrados: forman conjuntos más complejos, como por ejemplo un amplificador operacional o una puerta lógica, que pueden contener desde unos pocos componentes discretos hasta millones de ellos. Son los denominados circuitos integrados. 7

8 Discretos Integrados 8

9 Según el material base de fabricación Semiconductores: Un semiconductor es una sustancia que tiene una resistividad intermedia entre los conductores y los aislantes. El comportamiento de los semiconductores dependerá de muchos factores y se le puede hacer trabajar como o conductor o como o aislante. No semiconductores: Están formados de muchos materiales y sus características dependen de esos materiales. 9

10 Según su funcionamiento Activos: Proporcionan excitación eléctrica, ganancia o control. Pasivos: Son los encargados de la conexión entre los diferentes componentes activos, asegurando la transmisión de las señales eléctricas o modificando su nivel. Los condensadores, inductores y resistencias entran en esta categoría. 10

11 Según el tipo energía que utilizan Electromagnéticos: Aquellos que aprovechan las propiedades electromagnéticas de los materiales (fundamentalmente transformadores e inductores). Electroacústicos: Transforman la energía acústica en eléctrica y viceversa (micrófonos, altavoces, bocinas, auriculares, etc.). Optoelectrónicos: Transforman la energía luminosa en eléctrica y viceversa (diodos LED, células fotoeléctricas, etc.). 11

12 ELEMENTOS ACTIVOS 12

13 2.2. ELEMENTOS ACTIVOS Son aquellos que transforman algún tipo de energía para la obtención de alguna otra forma de energía. Generación de energía eléctrica Tomando energía y la transforman en otra Amplificadores de audio Receptores de radio y televisión Etc. Producción de energía eléctrica Electromecánica Electroquímica Lumínica Energía eólica Hidráulica Mareomotriz Térmica 13

14 CONVERSIÓN ELECTROMECÁNICA Es la transformación de energía motriz en eléctrica a través de un sistema conversor 14

15 CONVERSIÓN ELECTROQUÍMICA Transforman energía química en eléctrica mediante componentes químicos Es exclusivamente de corriente continua Puede ser reversible o irreversible 15

16 CAPACIDAD DE LAS FUENTES GENERADORAS Capacidad. Es la máxima intensidad que se le puede extraer al generador en el tiempo Por ejemplo, una batería utilizada en un automóvil tiene una capacidad d de 50 Amperes/hora; esto significa, que se le podrá extraer una corriente de 50 amperes en una hora 100 amperes en media hora, o 5 amperes en 10 horas. 16

17 Los generadores de fem electromecánicos, que en general poseen una gran capacidad, no se agotarán como los procesos electroquímicos. La energía entregada se produce a partir de la conversión electromagnética (impulsada por un motor térmico, turbina, etc.) y mientras se disponga de combustible o agua, el generador funcionará y entregará la máxima potencia a la cual se diseñó. 17

18 RESISTENCIA INTERNA DEL GENERADOR. FUENTE DE TENSIÓN El mismo tiene su incidencia en los procesos porque los mismos no son perfectos. Electroquímicos El electrolito utilizado, como así también las mezclas químicas y los electrodos, poseen cierta oposición al movimiento de cargas, lo que se traduce como una resistencia eléctrica inmersa en el interior de la pila Electromecánicos En los generadores esta es la resistencia (impedancia) del alambre de cobre y el flujo disperso, 18

19 Se representa mediante un generador de tensión ideal o fuente de tensión constante con una resistencia en serie. la diferencia de potencial del generador es siempre constante La resistencia en serie deberá ser del menor valor posible Un generador ideal, es aquel que no posee resistencia interna, o en otras palabras, Rg o Zg = 0 ohms. Normalmente mayor capacidad, menor resitencia interna R g Z g E E 19

20 Fuente ideal vs. fuente real R g V g R g V g E I R L V L =R L I E I R L V L =(R g RR L )I R g =0; V g =0 R g 0; V g 0 g ; g E = V g + V L V L = E - V g V L IDEAL E = R g I + R L I V g = I R g E = (R g + R L )I Si I = 0 V L = E Si I 0 V L <E REAL I L 20

21 FUENTES GENERADORAS DE CORRIENTE CONSTANTE Así como se disponen de generadores de tensión, será posible encontrar generadores de corriente? En electrónica se encuentran dispositivos que actúan como fuentes de corriente constante Un generador de corriente es un dispositivo que tiene la capacidad de entregar a un circuito siempre la misma corriente, independientemente de la tensión. Para cualquier resistencia conectada a la fuente de corriente, siempre circulará la misma corriente y la caída de tensión será el producto de la corriente por dicha carga 21

22 R g, Z g FUENTE DE CORRIENTE I V L = R L I I R L Z g Independiente de la resistencia siempre circula la mima corriente R g = La RESISTENCIA INTERNA DE LA FUENTE DEBE SER MUY GRANDE, para cualquier carga, cuyo valor óhmico sea mucho menor a 1A 1A R L la de la resistencia interna, la fuente siempre entregará la R L = 10Ω; misma corriente V L = 10V El valor del potencial entre sus bornes se ajustará de acuerdo al valor de la carga R L = 1KΩ; cualquier carga cuyo valor V = 1.000V L 22

23 FUENTE DE CORRIENTE Si se coloca una fuente de corriente, la corriente que circulará debe ser independiente de la resistencia de carga colocada V L = R L I R L = 100Ω; V R I 100V 1A 1A R L V L = R L I =100V R L = 10Ω; V L = R L I =10V R L =1Ω; V L = R L I = 1V 23

24 Se emula una fuente de corriente con una fuente de tensión ideal y un resistencia en serie. Para que este sistema actúe como fuente de corriente el valor de la fuente de tensión y de la resistencia deben ser muy grande R g = Ω V g = V V g 1A I =V L /R L R g I = V L /(R R L +R g) g R L R L = 100Ω; I=V L /(R L +R g ) = 0, R L = 10Ω; I=V L /(R L +R g ) = 0, R L = 1Ω; I=V L /(R L +R g ) = 0, I 1A 24

25 FUENTE DE CORRIENTE FUENTE DE TENSIÓN CON RESISTENCIA R R g V g I R L I R L 25

26 En la representación de las fuentes de corriente compuesta por un generador ideal y una resistencia en serie, si la carga no está conectada, no hay circulación de corriente y naufraga el concepto de generador de corriente. Para poder representar un generador real de corriente se utiliza el esquema de un generador ideal con una resistencia en paralelo. I I = IP + IL R I Rp RL IP IL 26

27 ORIGEN DE LAS FUENTES DE CORRIENTE La procedencia de estos generadores se inicia con el desarrollo de las válvulas al vacío a) Válvulas pentodo de corriente constante b) Conexión del pentodo que opera como fuente en la cual la corriente de placa es constante c) Cracaterística de cátodo común 27

28 FUENTES DE CORRIENTE Con transistores, diodos y resistencias Transistores Conexión de emisor común Se observa que la corriente es constante con respecto a la tensión. 28

29 EQUIVALENCIA ENTRE FUENTES DE TENSIÓN Y CORRIENTE En la resolución de circuitos en muchas ocasiones se presenta la posibilidad de encontrar fuentes de corriente o de tensión constante. En estos casos a veces es muy conveniente realizar la transformación de una fuente de corriente en tensión o viceversa. Esta transformación no debe alterar de ninguna manera al circuito involucrado. 29

30 La condición de que ambos generadores produzcan el efecto equivalente en la resistencia de carga RL En otras palabras, la caída de tensión en RL deberá ser la misma, como así también la potencia consumida. R S R P I = E y R S = R P a I I I L L R L I L a E I L I R P I P R L I L b b 30

31 COMPONENTES PASIVOS LINEALES 31

32 2.3. COMPONENTES PASIVOS LINEALES Los componentes pasivos lineales reciben su denominación a partir de que para que actúen, es necesario someterlos a tensión o corriente. Responden a la ley de Ohm. Resistencias Producen caídas de tensión tanto en c.c o en c.a Inductancias En c.c. solo queda limitada a resistencia En c.a. aparece se produce una oposición denomina reactancia inductiva. La corriente atrasa de la tensión. Condensadores En c.c. c se comportan como circuitos abiertos En c.a. aparece una reactancia capacitaba. En ellos se acumula energía de campo eléctrico y producen un adelanto de la corriente respecto a la tensión. 32

33 RESISTENCIAS 33

34 RESISTENCIAS Presentan oposición a la circulación de corriente. Símbolos utilizados. Símbolos de resistencias fijas Símbolos de resistencias variables Símbolos de potenciómetros 34

35 Su utilización es masiva Diferentes formas y tipos, tanto fijas como variables. La construcción de estos componentes se realizan por distintos procesos resultando diferentes tipo Pirolíticas Metalizadas Bobinadas 35

36 Pirolíticas Se elaboran a partir de depósitos de grafito sobre un cilindro de porcelana. Una hélice construida en el mismo grafito determina el valor óhmico de la misma. Los terminales para conectarla al circuito están asegurados a sus extremos mediante casquillos de hierro. Dichos terminales son de hierro estañado. Una vez terminada la resistencia, se le aplica una capa de pintura y franjas de color para definir i su valor y tolerancia. Varían considerablemente con la temperatura Hélice en al grafito o metal Terminal de Casquillo hierro estañado 36

37 Metalizadas Se construcción similar a las pirolíticas pero con una hélice de metal No dependen tanto su valor con la temperatura Se utiliza en aplicaciones especiales tales como instrumentos de medida. Se fabrican hasta 4 W 1/2W 1 W 2 W 4 W 37

38 Bobinadas Se usan para potencias mayores a 4 W Se usa alambre de nicrome o niquelina que pueden ser fijas o ajustables. Algunas de estas están vitrificadas para evitar la humedad. A las ajustables se les deja una zona sin el revestimiento para que accione una brida de hierro que oficia de cursor que se fija con un un tornillo 3.000Ω tornillo Detalles Resistencia i fija Resistencia i ajustable constructivos 38

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41 Resistores, Valores estándar Los valores comerciales de las resistencias están estandarizados A estos valores se le agregan ceros Los valores standars son: E6: E12: E24: E48: Tolerancias de las series :E6 20% - E12 10% - E24 5% - E48 2% 41

42 Resistencias de montaje superficial Para circuitos integrados se utiliza mas el modelo SMD, que esta formado por resistencias de montaje superficial. En lugar de colores se utiliza una codificación df numérica de tres cifras: 42

43 Resistencias ajustables Se utilizan cuando se necesitan resistencias variables De alambre: Para disipaciones grandes poseen una brida que se ajusta con un tornillo tornillo Preset: Para aplicaciones de poca disipación, se utilizan los potenciómetros et os de preajuste, denominados pre-set Cuerpo del pot. Trimpot: Para ajuste preciso se usan trimpot (multivueltas) de ajuste Pista de grafito Cursor móvil Pista metálica del cursor Terminales 43

44 De alambre 44

45 Pre-Set 45

46 Trimpot 46

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48 Potenciómetros de ajuste continuo Se utilizan en controles de volumen, controles de tono, ajuste de diferentes variables en instrumental de medida, etc. Su fabricación es similar a los de preajuste con pista de grafito circular, que poseen un eje y también se fabrican con forma lineal. Los circulares poseen una pista circular de grafito cuyo desarrollo es de aproximadamente 270º. En ella se desliza un cursor adosado al eje mediante el cual se controla. Los lineales poseen una pista de grafito rectilínea en la cual se apoya un cursos deslizante al que tiene acceso el usuario. permiten una disipación de 1/2W y se fabrican de diferentes valores. Se fabrican de dos tipos Lineales: la resistencia varía linealmente con el ángulo descrito por el cursor Logaritmicos: Tienen una variación logarítmica. Estos últimos son los destinados al control de volumen (el oído humano responde a los estímulos sonoros en forma logarítmica) 48

49 Rosca de sujeción Eje Terminales de conexión Cuerpo del potenciómetr o Potenciómetro 49

50 INDUCTORES O INDUCTANCIAS 50

51 INDUCTORES O INDUCTANCIAS Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético. Un inductor está constituido normalmente por una cabeza hueca de una bobina de conductor, típicamente alambre o hilo de cobre esmaltado. Existen inductores con núcleo de aire o con núcleo hecho de material ferroso (por ejemplo, acero magnético), para incrementar su capacidad de magnetismo. 51

52 NÚCLEO DE AIRE 52

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54 v,i i I B E R L B L B i E=V V/R L =I final Valor de régimen t t 1 Cuando se cierra la llave, el potencial se establece instantáneamente (línea de trazo), pero la corriente demora en alcanzar su valor final. Henry atribuyó este retraso de la corriente al campo B ya que en diferentes experiencias realizadas, aumentando el número de espiras del arrollamiento, aumentó B,, y encontró entonces que el tiempo en alcanzar el valor final de la corriente se hacía proporcional al campo. La corriente final se obtiene realizando el cociente entre la tensión aplicada y la resistencia que posee el arrollamiento. 54

55 E i B L B Si se aumenta la inductancia aumentando el número de vueltas de la bobina, entonces la corriente se retrasa más R L i Mayor inductancia i Menor inductancia t t 55

56 Si es alimentado por una corriente senoidal de determinada amplitud, la tención que caerá en la inductancia dependerá de la frecuencia de la corriente: Menor frecuencia Implica menor caída de tensión 56

57 Comportamiento en corriente continua Una bobina ideal en corriente continua se comporta como un cortocircuito (conductor ideal), ya que al ser i(t) constante, es decir, no varía con el tiempo, no hay autoinducción de ninguna fem f.e.m. En régimen transitorio, esto es, al conectar o desconectar un circuito con bobina, suceden fenómenos electromagnéticos que inciden sobre la corriente Energía almacenada La bobina almacena energía eléctrica en forma de campo magnético cuando aumenta la intensidad id d de corriente, devolviéndola cuando ésta disminuye. Matemáticamente se puede demostrar que la energía U, almacenada por una bobina con inductancia L, que es recorrida por una corriente de intensidad I, viene dada por 57

58 Inductores en serie y paralelo Inductores en serie LT = L1 + L2 + L3 LT = L1 + L2 + L LN 58

59 Inductores en paralelo 1/LT = 1/L1 + 1/L2 + 1/L3 1/LT = 1/L1 + 1/L2 + 1/L /LN 59

60 CONDENSADORES o CAPACITORES 60

61 CONDENSADORES Fem E Armadura E campo Dieléctrico Armadura Si se dispone de dos placas conductoras (armaduras) separadas por un elemento aislador de poco espesor (dieléctrico) i y se conectan a ellas los terminales de un generador de tensión continua, se observará que no se producirá ningún paso de corriente por el dieléctrico, pero si habrá una acumulación de cargas en la armadura, hasta que el par de conductores adquiere el mismo potencial que el generador. 61

62 Fem E Armadura E campo Dieléctrico Armadura Si se elimina la tensión aplicada, la acumulación de cargas se mantiene debido a la fuerza de atracción eléctrica. 62

63 Fem E Resistencia Una ves que se produjo la acumulación de cargas si se unen las armaduras con un conductor, se producirá una corriente muy breve entre ellas, y se descargará, el condensador, d quedando el mismo en las condiciones iniciales. EL CAMPO ELÉCTRICO E ALMACENANDO ENERGÍA POTENCIAL. 63

64 Capacidad: Es la posibilidad de acumulación de cargas eléctricas de un capacitor (o condensador). q = CV La posibilidad de acumular cargas (q) entre dos conductores, es directamente proporcional al potencial que poseen entre e ellos (V) por una constante de proporcionalidad llamada Capacidad. La capacidad depende de las características, forma y tamaño que poseen los conductores C = q/v [Faradios] = [Columbios]/[Voltios] 64

65 Unidades Símbolos de condensadores 1 Microfaradio = 10-6 F = 10 3 nf 1 Nanofaradio = 10-9 F = 10 3 pf 1 Picofaradio = pf = μμf = F Fijo Variable Electrolítico 65

66 Capacidad La capacidad es directamente proporcional a la superficie de las armaduras e inversamente proporcional a la separación multiplicado por una constante: C = εs/d ε es la constante dieléctrica del material del aislador; S es el área de las armaduras d es la separación entre ellas (espesor del dieléctrico). 66

67 Dieléctrico El material empleado en el dieléctrico es un elemento muy importante determina factores tales como: Máxima tensión de funcionamiento sin que se rompa LA RIGIDEZ DIELÉCTRICA Capacidad, debido a la mayor o menor facilidad de cortarlo en láminas muy delgadas; y a su mayor o menor polarización; ió pérdidas dieléctricas existe una corriente muy débil que tenderá a que se descargue el condensador en un tiempo determinado. 67

68 Corriente Alterna Cuando se le aplica una corriente alterna armónica al condensador, el mismo se carga y descarga sucesivamente. Se puede asegurar que se produce una verdadera circulación ió de corriente a aunque la misma no fluya a través del dieléctrico I V V I A C Sin embargo se producirá un desfasaje entre ésta y la tensión aplicada, de forma que cuando la corriente está en su máximo valor, la tensión pasará en ese instante por cero. ωt 68

69 Si es alimentado por una corriente senoidal de determinada amplitud, la tención que caerá en el capasitor dependerá de la frecuencia de la corriente: Menor frecuencia Implica mayor caída de tensión 69

70 Vc Mayor Capacidad Vc Menor Capacidad t t 70

71 Construcción de condensadores Amplio surtido de tipos de diferentes Cerámicos Plástico Mica Poliéster Electrolíticos, etc 71

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73 Cerámicos Están construidos por una base de cerámica (tubular, lentejuela, rectangulares o cadrados), cuyas superficies interior y exterior están metalizadas con plata y sobre ella dispuestos los terminales mediante un casquillo soldado o arrollados al tubo. Sobre este conjunto hay una envoltura aislante, tanto eléctricamente como para que no penetre la humedad. Se utilizan en circuitos de alta frecuencia, con tipos compensados en temperatura (varían mucho con ella) y bajas tolerancias, y son usados también en bajas frecuencias, especialmente para separar corriente continua de alterna. El valor de capacidad está marcado en el cuerpo del condensador, como así también su tensión de trabajo, siendo la más común de 50 Volt. 73

74 CAPACITORES CERAMICOS DISCO 1kv a 3kv, 500V, 25V a 50V CAPACITORES CERAMICO MULTICAPA CAP. CERAMICO MULTICAPA SMD CAPACITORES S CERAMICOS X1 Y1 CAPACITORES PLATE 74

75 Capacitores de plástico Estos capacitores se caracterizan por las altas resistencias de aislamiento y elevadas temperaturas de funcionamiento. Según el proceso de fabricación podemos diferenciar entre los de tipo k y tipo MK, que se distinguen por el material de sus armaduras (metal en el primer caso y metal vaporizado en el segundo). Según el dieléctrico usado se pueden distinguir estos tipos comerciales: KS: styroflex, constituidos por láminas de metal y poliestireno como dieléctrico. KP: formados por láminas de metal y dieléctrico de polipropileno. MKP: dieléctrico i de polipropileno il y armaduras de metal vaporizado. MKY: dieléctrico de polipropileno de gran calidad y láminas de metal vaporizado. MKT: láminas de metal vaporizado y dieléctrico de teraftalato de polietileno (poliéster). MKC: makrofol, metal vaporizado para las armaduras y policarbonato para el dieléctrico. 75

76 CAPACIORES DE POLYESTER 76

77 CAP.POLIPROP.CONMUTACION KOM CAP.POLIESTER BAJA TENSION POLYESTER EPCOS CAP.POLYESTER ETHER 77

78 POLYESTER CAJA PLASTICA EPCOS CAP.POLIPROPILENO 78

79 Capacitores antiguos de film plástico 79

80 Capacitores antiguos C1: de poliester, C2 a C4: cerámicos 80

81 Capacitores de Mica El dieléctrico utilizado en este tipo de capacitores es la mica o silicato de aluminio ypotasio y se caracterizan por bajas pérdidas, ancho rango de frecuencias y alta estabilidad con la temperatura y el tiempo. 81

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83 Capasitores antiguos de mica 83

84 Capacitores electrolíticos En estos capacitores una de las armaduras es de metal mientras que la otra está constituida por un conductor iónico o electrolito. Presentan unos altos valores capacitivos en relación al tamaño y en la mayoría de los casos son polarizados. Podemos distinguir dos tipos: Electrolíticos de aluminio: la armadura metálica es de aluminio y el electrolito de tetraborato armónico. Electrolíticos de tántalo: el dieléctrico está constituido por óxido de tántalo y nos encontramos con mayores valores capacitivos que los anteriores para un mismo tamaño. Por otra parte las tensiones nominales que soportan son menores que los de aluminio y su costo es algo más elevado. 84

85 Las principales características de los capacitores electrolíticos son Capacitancia en la gama de 1uF a uf. Tensiones de trabajo entre 2 y V. Tolerancia entre 20% y +50%, generalmente. La corriente de fuga es relativamente alta o sea que la aislamiento no es excelente. Son polarizados, se debe respetar la polaridad. La capacidad aumenta a medida que el capacitor envejece. Tienen una duración limitada. La Capacitancia varía ligeramente con la tensión. Los capacitores electrolíticos no se usan en circuitos de alta frecuencia, se usan en circuitos de baja frecuencia, uso general y corriente continua. Tiene polaridad Normalmente se marca el negativo con el signo o el terminal negativo es el de menor longitud. 85

86 CAP. ELECTROLITICO CAP. TANTALIO 86

87 CAPACITORES ELECTROLITICOS SMD CAPACITORES ELECTROLITICOS BIPOLARES CAP.ELEC.BLINDADO 87

88 CAP. DE TANTALIO SMD CAP. DE TANTALIO 88

89 Capacitores antiguos Electrolíticos 89

90 Capacitores antiguos De papel p 90

91 Capacitores de doble capa eléctrica Estos capacitores también se conocen como supercapacitores o CAEV debido a la gran capacidad que tienen por unidad de volumen. Se diferencian de los capacitores convencionales en que no usan dieléctrico por lo que son muy delgados. Las características eléctricas más significativas desde el punto de su aplicación como fuente acumulada de energía son: altos valores capacitivos para reducidos tamaños, corriente de fugas muy baja, alta resistencia i serie, y pequeños valores de tensión. 91

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93 Capacitores Variables y Ajustables Presentan una capacidad que podemos variar entre ciertos límites. Se puede distinguir Capacitores variables (o Tanden) su aplicación conlleva la variación con cierta frecuencia (por ejemplo sintonizadores) Capacitores ajustables (o trimmers): Normalmente son ajustados una sola vez (aplicaciones de reparación y puesta a punto). 93

94 La variación de la capacidad se lleva a cabo mediante el desplazamiento mecánico entre las placas enfrentadas. La relación con que varían su capacidad respecto al ángulo de rotación viene determinada por la forma constructiva de las placas enfrentadas, e obedeciendo e do a distintas tas leyes de variación, ac entre e las que destacan la lineal, logarítmica y cuadrática corregida. 94

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96 IDENTIFICACIÓN DE CAPACITORES Para identificar los condensadores existen diferentes alternativas que dependen del tipo y del fabricantes Algunos disponen de un código de colores y otros de cierta nomenclatura escrita en la superficie. Las principales características son capacidad nominal tolerancia tensión coeficiente de temperatura, dependiendo de cada tipo traerán unas características u otras. Debemos destacar que la fuente más fiable a la hora de la identificación son las características que nos proporciona el fabricante. 96

97 Capacitor de 100 nf con diferentes códigos Capacitor de 22 nf con diferentes códigos. 97

98 Capacitores cerámicos tipo placa, grupo 1 y 2. 98

99 Capacitores cerámicos tipo disco, grupo 1. 99

100 Capacitores cerámicos tipo disco, grupo

101 Capacitores cerámicos tubulares. CÓDIGO DE COLORES 101

102 Capacitores cerámicos tubulares. CÓDIGO DE MARCAS 102

103 Capacitores de plástico CÓDIGO DE COLORES 103

104 Capacitores de plástico CÓDIGO DE MARCAS 104

105 Capacitores electrolíticos Estos capacitores siempre indican la capacidad en microfaradios y la máxima tensión de trabajo en voltios. Dependiendo del fabricante también pueden venir indicados otros parámetros como la temperatura y la máxima frecuencia a la que pueden trabajar. Tenemos que poner especial atención en la identificación de la polaridad. Las formas más usuales de indicación por parte de los fabricantes son las siguientes: 105

106 Capacitores de tantalio Actualmente estos capacitores no usan el código de colores (los más antiguos, si). Con el código de marcas la capacidad se indica en microfaradios y la máxima tensión de trabajo en voltios. El terminal positivo se indica con el signo +: 106

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108 Capacitores en serie y paralelo Capacitores en serie 1/CT = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + 1/C4 1/CT = 1/C1 + 1/C /CN 108

109 Capacitores en paralelo CT = C1 + C2 + C3 + C4 1/LT = 1/L1 + 1/L2 + 1/L /LN CT = C1 + C CN 109

110 2.4 COMPONENTES PASIVOS NO LINEALES 110

111 2.4 COMPONENTES PASIVOS NO LINEALES Los componentes pasivos no lineales son aquellos que no responden a la ley de Ohm. Se dispone de una gran variedad de estos elementos que con sus distintas propiedades permiten aplicaciones muy útiles en circuitos tanto eléctricos como electrónicos. 111

112 Diodos. Poseen dos terminales que se denominan ánodo y cátodo. Se usan para convertir corriente alterna en continua. Deja pasar la corriente en un solo sentido Ánodo (+) Cátodo mayor presión = P 1 menor presión = P G 2 Equivalente al ánodo Equivale al cátodo (-) mayor presión = P 1 A B (a) (b) 112

113 + + E I R L E I=0 R L Diodo polarizado en forma directa (1) Diodo polarizado en forma inversa (2) E I R L E R L Llave cerrada (1a) Llave abierta (1b) Q 0 Q = 0 113

114 Rectificado 114

115 ánodo cátodo 1N4007 ánodo cátodo 115

116 116

117 Diferentes tipos de diodos Diodo de gran potencia Disipadores de calor 117

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119 Termistores Componentes en los cuales su resistencia varía con la temperatura. NTC la resistencia disminuye con la temperatura PTC la resistencia aumenta con la temperatura La respuesta de ambos de la resistencia en función de la temperatura es logarítmica. 119

120 R TH Ω TH R TH Ω T ºC 0º 100º 200º 0º 100º 200º 300º (a) (b) NTC la resistencia disminuye con la temperaturat PTC la resistencia aumenta con la temperatura T ºC 120

121 APLICACIONES Los NTC tienen su mayor aplicación en sistemas de medición de temperatura y control. Ejemplos son los termómetros del tipo clínico que se utilizan mucho en neonatología para control del ambiente de las incubadoras. Los PTC, son muy utilizados para proteger a los motores eléctricos por sobretemperatura. Se colocan en el interior de los arrollamientos durante su fabricación y sensan permanentemente la temperatura del alambre de las bobinas mediante un circuito al efecto. Cuando se llega a cierto umbral, generalmente más de 80º centígrados, dan una señal y desconectan al motor. También los PTC tienen aplicaciones domésticas, tales como los controles de temperatura de lavarropas automáticos, freezer y heladeras. 121

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124 Fotoresistores Su resistencia varía con la luz y se denominan fotoresistores o LDR (resistencia variable con la luz). SE fabrican con cadmio y selenio y el valor de la resistencia disminuye con la luz. Son muy utilizados, incorporados en circuitos al efecto, para el control de las luces de iluminación públicas, ya que automáticamente se encienden al faltar la luz solar y se apagan al aparecer el sol. Asimismo, también se utilizan en controles automáticos del brillo de una pantalla de televisión, y como control de brillo de luces incandescentes. 124

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126 Varistores Resistencias variables en las que el valor de la resistencia i disminuye i a mediada d que se incrementa el voltaje al que se somete al elemento. Se conocen como VDL: (voltaje dependent resistor). Característica Tensión-Corriente de Varistores de óxido de zinc (ZnO) y silicio carbono (SiC) 126

127 Varistor de alta tensión 127

128 PRECAUCIONES CON LA CORRIENTE ELÉCTRICA 128

129 FIN Teoría de Circuitos Ingeniería Electrónica Miguel Peña 129

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