TEMA 5 ELECTRÓNICA TECNOLOGÍA 4º ESO. Samuel Escudero Melendo

Transcripción

1 TEMA 5 ELECTRÓNICA TECNOLOGÍA 4º ESO Samuel Escudero Melendo

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5 QUÉ VEREMOS? CONCEPTOS BÁSICOS ELECTRICIDAD y ELECTRÓNICA CANTIDAD DE CARGA, INTENSIDAD, VOLTAJE, RESISTENCIA LEY DE OHM ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS CONDUCTORES Y SEMICONDUCTORES COMPONENTES ELECTRÓNICOS CIRCUITOS INTEGRADOS REPASO: TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

6 CONCEPTOS BÁSICOS.

7 CONCEPTOS BÁSICOS La ELECTRICIDAD es la fuerza que se manifiesta por la atracción o repulsión entre partículas cargadas, originada por la existencia de electrones y protones.

8 CONCEPTOS BÁSICOS

9 CONCEPTOS BÁSICOS ELECTRÓNICA La es la rama de la ciencia que se ocupa del estudio de los circuitos y de sus componentes que permiten modificar la corriente eléctrica y que aplica la electricidad al tratamiento de la información.

10 CONCEPTOS BÁSICOS La CORRIENTE ELÉCTRICA es el flujo de electrones a través de un material conductor desde un cuerpo con carga negativa (exceso de electrones) a un cuerpo con carga positiva (deficitario en electrones)

11 CONCEPTOS BÁSICOS CANTIDAD DE CARGA La CANTIDAD DE CARGA (Q) es la carga total que circula a través de un circuito eléctrico. En el Sistema Internacional (S.I.), se emplea como unidad la carga de 6, electrones, llamada Culombio (C), ya que la carga de un electrón es muy pequeña.

12 CONCEPTOS BÁSICOS INTENSIDAD DE CORRIENTE La INTENSIDAD DE CORRIENTE (I) es la cantidad de carga (Q) transportada por unidad de tiempo (t). I = Q / t La intensidad de corriente se mide con un instrumento llamado amperímetro o con un polímetro (aparato que sirve para medir varias magnitudes eléctricas).

13 CONCEPTOS BÁSICOS INTENSIDAD DE CORRIENTE Su unidad, en el S.I., es el Amperio (A) que se podrá definir como la intensidad de corriente que transporta un culombio en un segundo. 1A = 1C / s

14 CONCEPTOS BÁSICOS VOLTAJE O TENSIÓN El VOLTAJE es el trabajo que hay que realizar para transportar una carga positiva entre dos puntos. Su unidad, en el SI es el Voltio (V), y se mide con un voltímetro. V = W / Q

15 CONCEPTOS BÁSICOS RESISTENCIA La RESISTENCIA es la oposición que opone un cuerpo al paso de la corriente eléctrica. Para definirla emplearemos la ley de OHM.

16 CONCEPTOS BÁSICOS LEY DE OHM La LEY DE OHM permite relacionar la intensidad, el voltaje y la resistencia de un circuito. Se expresa como: I=V/R

17 CONCEPTOS BÁSICOS LEY DE OHM I=V/R V=I R R=V/I Su unidad, en el S.I., es el Ohmio, que se mide con el óhmetro. 1Ω = 1V / A

18 CONCEPTOS BÁSICOS Resolvemos: LEY DE OHM TRABAJO INDIVIDUAL

19 CONCEPTOS BÁSICOS Resolvemos: LEY DE OHM 3,3 Ω 0,2 Ω 200 V 0,01 A 10 ma I=V/R V=I R R=V/I TRABAJO INDIVIDUAL

20 CONCEPTOS BÁSICOS UNIDADES DE MEDIDA MAGNITUD CANTIDAD DE CARGA (Q) INTENSIDAD DE CORRIENTE (I) VOLTAJE (V) RESISTENCIA (R) UNIDAD Culombio (C) Amperio (A) Voltio (V) Ohmio (Ω)

21 ELEMENTOS DE CIRCUITOS

22 ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS

23 ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS

24 ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS FUENTE DE TENSIÓN CONDUCTORES ELEMENTOS DE CONTROL ELEMENTOS DE PROTECCIÓN RECEPTORES

25 ELEMENTOS DE CIRCUITOS FUENTE DE TENSIÓN: dispositivos que transforman cualquier tipo de energía en energía eléctrica con una tensión (o voltaje) entre sus bornes. FUENTES DE TENSIÓN

26 ELEMENTOS DE CIRCUITOS CONDUCTORES CONDUCTORES: dispositivos, normalmente hilos, que conectan los distintos elementos del circuito permitiendo el flujo de electrones.

27 ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELEMENTOS DE CONTROL ELEMENTOS DE CONTROL: dispositivos usados para dirigir o interrumpir el paso de corriente. Son interruptores, pulsadores, conmutadores y RELÉS.

28 ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELEMENTOS DE PROTECCIÓN: dispositivos encargados de proteger al resto de los elementos del circuito frente a intensidades de corriente demasiado elevadas o derivaciones o fugas de potencia. Son los fusibles, diferenciales y los interruptores magnetotérmicos. ELEMENTOS DE PROTECCIÓN

29 ELEMENTOS DE CIRCUITOS RECEPTORES RECEPTORES: dispositivos que almacenan, disipan o transforman la energía eléctrica en otra forma de energía; es decir, son los elementos que producen algún efecto cuando los atraviesa la corriente eléctrica.

30 ELEMENTOS DE CIRCUITOS RECEPTORES RECEPTORES: Son, por ejemplo, la bombilla, un zumbador, un motor eléctrico...

31 ELEMENTOS DE CIRCUITOS RECEPTORES PASIVOS receptores que no generan ni intensidad ni tensión en el circuito, en las que las curvas tensión-intensidad son rectas. RESISTENCIAS CONDENSADORES ACTIVOS receptores en los que las curvas tensión-intensidad no son lineales. Se conocen con el nombre de componentes electrónicos y están basados en el uso de semiconductores. DIODOS TRANSISTORES

32 ELEMENTOS DE CIRCUITOS RECEPTORES PASIVOS: RESISTENCIAS Las RESISTENCIAS son elementos que dificultan el paso de la corriente a su través permitiendo distribuir adecuadamente las tensiones e intensidades por el circuito.

33 ELEMENTOS DE CIRCUITOS RECEPTORES PASIVOS: RESISTENCIAS La LEY DE OHM permite relacionar la intensidad, el voltaje y la resistencia de un circuito. Se expresa como: I=V/R

34 Las RESISTENCIAS pueden ser: FIJAS ELEMENTOS DE CIRCUITOS RECEPTORES PASIVOS: RESISTENCIAS RESISTORES VARIABLES POTENCIÓMETROS DEPENDIENTES LDR NTC

35 ELEMENTOS DE CIRCUITOS RECEPTORES PASIVOS: RESISTENCIAS

36 ELEMENTOS DE CIRCUITOS RECEPTORES PASIVOS: CONDENSADORES Los CONDENSADORES son elementos que permiten almacenar carga eléctrica. Están constituidos por dos placas o armaduras conductoras separadas por un material aislante (llamada dieléctrico).

37 ELEMENTOS DE CIRCUITOS RECEPTORES ACTIVOS: DIODOS Los DIODOS son componentes electrónicos fabricados con material semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en un único sentido. Un ejemplo muy conocido son los LED.

38 ELEMENTOS DE CIRCUITOS RECEPTORES ACTIVOS: TRANSISTORES Los TRANSISTORES son dispositivos semiconductores que pueden dejar pasar la corriente impidiéndolo en el otro. A diferencia del diodo, puede decidir si la corriente debe o no circular y a qué intensidad.

39 ELEMENTOS DE CIRCUITOS SÍMBOLOS GENERALES PILA ELÉCTRICA INTERRUPTOR BOMBILLA RESISTENCIA FUSIBLE DIODO

40 SEMICONDUCTORES

41 SEMICONDUCTORES Un SEMICONDUCTOR es un material sólido que, dependiendo de las condiciones ambientales a las que se le someta, actuará como material conductor o como material aislante.

42 SEMICONDUCTORES Los dispositivos semiconductores equipan y controlan todos los sistemas electrónicos que usamos hoy en día. El material de base es el SILICIO, aunque se investiga sobre otros como el GRAFENO o el CARBONO.

43 SEMICONDUCTORES Los dispositivos semiconductores equipan y controlan todos los sistemas electrónicos que usamos hoy en día. El material de base es el SILICIO, aunque se investiga sobre otros como el GRAFENO o el CARBONO.

44 SEMICONDUCTORES SEMICONDUCTOR ELEMENTAL O INTRÍNSECO Con silicio, germanio o carbono

45 SEMICONDUCTORES SEMICONDUCTOR DOPADO O EXTRÍNSECO Con fósforo o arsénico Con boro, aluminio, galio o indio

46 SEMICONDUCTORES DIODOS TRANSISTORES

47 COMPONENTES ELECTRÓNICOS

48 COMPONENTES ELECTRÓNICOS ELECTRÓNICA La es la rama de la ciencia que se ocupa del estudio de los circuitos y de sus componentes que permiten modificar la corriente eléctrica y que aplica la electricidad al tratamiento de la información.

49 COMPONENTES ELECTRÓNICOS Un DIODO SEMICONDUCTOR se forma por la unión de un cristal tipo P con un cristal tipo N, provocando que los electrones y los huecos próximos a la unión se recombinen.

50 COMPONENTES ELECTRÓNICOS POLARIZACIÓN DIRECTA

51 COMPONENTES ELECTRÓNICOS POLARIZACIÓN DIRECTA Los diodos tienen una caída de tensión aproximada de 0,7 V El diodo podrá conducir la electricidad cuando la fuente del circuito a la que se conecta tenga un valor superior a 0,7 V

52 COMPONENTES ELECTRÓNICOS

53 COMPONENTES ELECTRÓNICOS

54 COMPONENTES ELECTRÓNICOS Los TRANSISTORES BIPOLARES son dispositivos semiconductores que pueden, como un diodo, dejar pasar la corriente impidiéndolo en el otro sentido. A diferencia del él, puede decidir si la corriente debe o no circular, y a qué intensidad. Es, por ello y sin duda alguna, el componente electrónico más importante y el mas utilizado.

55 COMPONENTES ELECTRÓNICOS Los transistores están formados por la unión alterna de tres semiconductores P y N; pudiéndose lograr las combinaciones NPN y PNP. Cada zona semiconductora está unido a un terminal externo, llamados emisor y colector (los terminales de los extremos) y la base (zona intermedia).

56 COMPONENTES ELECTRÓNICOS

57 COMPONENTES ELECTRÓNICOS La propiedad fundamental del transistor es que un pequeño aumento en la intensidad que circula por la base se traduce en un aumento mucho mayor de la intensidad que circula por el colector, de forma que la corriente de base controla la corriente de colector. Se llama ganancia (β) al factor de ampliación que puede estar entre 100 y 400 electrones.

58 CIRCUITOS INTEGRADOS

59 CIRCUITOS INTEGRADOS Históricamente las primeras puertas lógicas se hicieron con relés. Después con válvulas de vacío (ya en desuso) y finalmente, con transistores. Las puertas lógicas no se comercializan individualmente, sino que se presentan empaquetadas en un circuito integrado.

60 CIRCUITOS INTEGRADOS Los Circuitos Integrados (I.C. Integrated Circuits) son circuitos que están formados por componentes electrónicos (transistores, diodos, resistencias, condensadores...) fabricados en una oblea de silicio (miniaturizados). Utilizan pequeños chips de silicio protegidos por una funda o carcasa de plástico y con unas patillas para realizar las conexiones. También se les llama chip o microchip.

61 CIRCUITOS INTEGRADOS

62 CIRCUITOS INTEGRADOS

63 REPASO: TIPOS DE CIRCUITOS

64 REPASO TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN SERIE EN PARALELO MIXTO En los elementos del circuito la salida de uno es la entrada del siguiente Los diferentes elementos del circuito tienen la misma entrada y la misma salida El circuito tiene elementos conectado en serie y elementos en paralelo

65 REPASO TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN SERIE EN PARALELO MIXTO

66 REPASO TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN SERIE 1 2 R T = R 1 + R R n V T = V 1 + V V n

67 REPASO TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS 1 EN PARALELO 2 1/R T = 1/R /R n V T = (V V n )/n

68 REPASO A TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS a) Calcula la resistencia equivalente del circuito. b) Calcula la intensidad I de la corriente que atraviesa el circuito. c) Calcula la diferencia de potencial en los extremos del generador. d) Calcula la diferencia de potencial en extremos de cada una de las resistencias y el valor de la intensidad que las atraviesa. TRABAJO INDIVIDUAL

69 REPASO A TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

70 REPASO B TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS a) Calcula la resistencia equivalente del circuito. b) Calcula la intensidad I de la corriente que atraviesa el circuito. c) Calcula la diferencia de potencial en los extremos del generador. d) Calcula la diferencia de potencial en extremos de cada una de las resistencias y el valor de la intensidad que las atraviesa. TRABAJO INDIVIDUAL

71 REPASO B TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS