1. TRABAJO DE MODALIDAD
JUAN DAVID HERNÁNDEZ
MICHAEL JOSÉ ESTEPA
10 G
ING:KEVIN

2. EL TRASFORMADOR
Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico
que permite aumentar o disminuir la tensión por
medio de interacción electromagnética en un circuito
eléctrico de corriente alterna, manteniendo la
potencia.
Trasformador

3. EL TRASFORMADOR
Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la
inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple,
por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado, fabricado bien sea
de hierro dulce o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación
apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se
denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o
salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen
transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un
devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

4. EL NACIMIENTO DEL PRIMER TRANSFORMADOR
Entre 1884 y 1885, los ingenieros húngaros Zipernowsky, Bláthy y Deri de
la compañía Ganz crearon en Budapest el modelo “ZBD” de
transformador de corriente alterna, basado en un diseño de Gaulard y
Gibbs (Gaulard y Gibbs sólo diseñaron un modelo de núcleo abierto).
Descubrieron la fórmula matemática de los transformadores:
Donde: (Vs) es la tensión en el secundario y (Ns) es el número de espiras
en el secundario, (Vp) y (Np) se corresponden al primario.

5. CLASES DE TRASFORMADORES
Según sus aplicaciones:
Transformador elevador/reductor de tensión
Un transformador con PCB, como refrigerante
en plena calle.
Son empleados por empresas transportadoras
eléctricas en las subestaciones de la red de
transporte de energía eléctrica, con el fin de
disminuir las pérdidas por efecto Joule. Debido
a la resistencia de los conductores, conviene
transportar la energía eléctrica a tensiones
elevadas, lo que origina la necesidad de
reducir nuevamente dichas tensiones para
adaptarlas a las de utilización.

6. TRANSFORMADORES ELEVADORES
Este tipo de transformadores nos permiten, como su nombre lo dice
elevar la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada. Esto
quiere decir que la relación de transformación de estos transformadores
es menor a uno.

7. TRANSFORMADORES VARIABLES
También llamados "Variacs", toman una línea de tensión fija
(en la entrada) y proveen de tensión de salida variable
ajustable, dentro de dos valores.

8. Transformador de alimentación
Pueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las
tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces
incorpora un fusible que corta su circuito primario cuando el
transformador alcanza una temperatura excesiva, evitando que éste se
queme, con la emisión de humos y gases que conlleva el riesgo de
incendio. Estos fusibles no suelen ser reemplazables, de modo que hay
que sustituir todo el transformador.

9. TRANSFORMADOR DE AISLAMIENTO
Proporciona aislamiento galvánico entre el primario y el secundario, de
manera que consigue una alimentación o señal "flotante". Suele tener
una relación 1:1. Se utiliza principalmente como medida de protección,
en equipos que trabajan directamente con la tensión de red. También
para acoplar señales procedentes de sensores lejanos, en resistencias
inesianas, en equipos de electromedicina y allí donde se necesitan
tensiones flotantes entre sí.

10. TRANSFORMADOR TRIFÁSICO
Tienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario. Pueden
adoptar forma de estrella (Y) (con hilo de neutro o no) o delta -triángulo-
(Δ) y las combinaciones entre ellas: Δ-Δ, Δ-Y, Y-Δ y Y-Y. Hay que tener
en cuenta que aún con relaciones 1:1, al pasar de Δ aY o viceversa, las
tensiones de fase varían.

11. Transformador de línea o Flyback
Artículo principal: Transformador Flyback.
Es un caso particular de transformador de pulsos. Se emplea en los
televisores con TRC (CRT) para generar la alta tensión y la corriente para
las bobinas de deflexión horizontal. Suelen ser pequeños y económicos.
Además suele proporcionar otras tensiones para el tubo (foco, filamento,
etc.). Además de poseer una respuesta en frecuencia más alta que
muchos transformadores, tiene la característica de mantener diferentes
niveles de potencia de salida debido a sus diferentes arreglos entre sus
bobinados secundarios.

12. TRANSFORMADOR CON DIODO DIVIDIDO
Es un tipo de transformador de línea que incorpora el diodo rectificador
para proporcionar la tensión continua de MAT directamente al tubo. Se
llama diodo dividido porque está formado por varios diodos más
pequeños repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo
que cada diodo sólo tiene que soportar una tensión inversa relativamente
baja. La salida del transformador va directamente al ánodo del tubo, sin
diodo ni triplicador.

13. Transformador de pulsos
El transformador diferencial de variación lineal (LVDT según sus siglas
en inglés) es un tipo de transformador eléctrico utilizado para medir
desplazamientos lineales. El transformador posee tres bobinas dispuestas
extremo con extremo alrededor de un tubo. La bobina central es el
devanado primario y las externas son los secundarios. Un centro
ferromagnético de forma cilíndrica, sujeto al objeto cuya posición desea
ser medida, se desliza con respecto al eje del tubo.
Los LVDT son usados para la realimentación de posición en
servomecanismos y para la medición automática en herramientas y
muchos otros usos industriales y científicos.

14. Transformador con diodo dividido
Es un tipo de transformador de línea que incorpora el diodo rectificador
para proporcionar la tensión continua de MAT directamente al tubo. Se
llama diodo dividido porque está formado por varios diodos más
pequeños repartidos por el bobinado y conectados en serie, de modo
que cada diodo sólo tiene que soportar una tensión inversa
relativamente baja. La salida del transformador va directamente al
ánodo del tubo, sin diodo ni triplicador.

15. EL DIODO
Un diodoes un componente electrónico de dos terminales que permite
la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.
Este término generalmente se usa para referirse al diodo
semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de
cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de
vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta
potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como
ánodo, y un cátodo.

16. LOS PRIMEROS DIODOS
Eran válvulas o tubos de vacío, también llamados válvulas termoiónicas
constituidos por dos electrodos rodeados de vacío en un tubo de cristal,
con un aspecto similar al de las lámparas incandescentes. El invento fue
desarrollado en 1904 por John Ambrose Fleming, empleado de la
empresa Marconi, basándose en observaciones realizadas por Thomas
Alva Edison. ahora antes

17. DIODO SEMICONDUCTOR
Un diodo semiconductor moderno está hecho de cristal semiconductor
como el silicio con impurezas en él para crear una región que contiene
portadores de carga negativos (electrones), llamado semiconductor de
tipo n, y una región en el otro lado que contiene portadores de carga
positiva (huecos), llamado semiconductor tipo p. Las terminales del
diodo se unen a cada región. El límite dentro del cristal de estas dos
regiones, llamado una unión PN, es donde la importancia del diodo
toma su lugar. El cristal conduce una corriente de electrones del lado n
(llamado cátodo), pero no en la dirección opuesta; es decir, cuando una
corriente convencional fluye del ánodo al cátodo (opuesto al flujo de los
electrones).

18. • MODELO MATEMÁTICO
El modelo matemático más empleado es el de Shockley (en honor a
William Bradford Shockley) que permite aproximar el comportamiento
del diodo en la mayoría de las aplicaciones. La ecuación que liga la
intensidad de corriente y la diferencia de potencial es:
Donde:
I es la intensidad de la corriente que atraviesa el diodo
VD es la diferencia de tensión entre sus extremos.
IS es la corriente de saturación (aproximadamente
n es el coeficiente de emisión, dependiente del proceso de fabricación
del diodo y que suele adoptar valores entre 1 (para el germanio) y del
orden de 2 (para el silicio).

19. El Voltaje térmico VT es aproximadamente 25.85mV en 300K, una temperatura
cercana a la temperatura ambiente, muy usada en los programas de
simulación de circuitos. Para cada temperatura existe una constante conocida
definida por:
Donde k es la constante de Boltzmann, T es la temperatura absoluta de la
unión pn, y q es la magnitud de la carga de un electrón (la carga elemental).
Para voltajes pequeños en la región de polarización directa, se
puede eliminar el 1 de la ecuación, quedando como resultado:
Con objeto de evitar el uso de exponenciales, en ocasiones se
emplean modelos más simples aún, que modelan las zonas de
funcionamiento del diodo por tramos rectos; son los llamados
modelos de continua o de Ram-señal. El más simple de todos es el
diodo ideal.

20. TIPOS DE DIODO SEMICONDUCTOR
Varios diodos semiconductores. Abajo: Un puente rectificador. En la mayoría de
los diodos, el terminal cátodo se indica pintando una franja blanca o negra.
Existen varios tipos de diodos, que pueden diferir en su aspecto físico,
impurezas, uso de electrodos, que tienen características eléctricas particulares
usados para una aplicación especial en un circuito. El funcionamiento de estos
diodos es fundamentado por principios de la mecánica cuántica y teoría de
bandas.
Los diodos normales, los cuales operan como se describía más arriba, se hacen
generalmente de silicio dopado o germanio. Antes del desarrollo de estos
diodos rectificadores de silicio, se usaba el óxido cuproso y el selenio: su baja
eficiencia le dio una caída de tensión muy alta (desde 1,4 a 1,7V) y requerían de
una gran disipación de calor mucho más grande que un diodo de silicio. La gran
mayoría de los diodos pn se encuentran en circuitos integrados CMOS, que
incluyen dos diodos por pin y muchos otros diodos internos.

21. DIODO AVALANCHA
Diodos que conducen en dirección contraria cuando el voltaje en inverso
supera el voltaje de ruptura. Electricámente son similares a los diodos Zener,
pero funciona bajo otro fenómeno, el efecto avalancha. Esto sucede cuando
el campo eléctrico inverso que atraviesa la unión p-n produce una onda de
ionización, similar a una avalancha, produciendo una corriente. Los diodos
avalancha están diseñados para operar en un voltaje inverso definido sin
que se destruya. La diferencia entre el diodo avalancha (el cual tiene un
voltaje de reversa de aproximadamente 6.2V) y el diodo zener es que el
ancho del canal del primero excede la "libre asociación" de los electrones,
por lo que se producen colisiones entre ellos en el camino. La única
diferencia práctica es que los dos tienen coeficientes de temperatura de
polaridades opuestas .

22. DIODO DE SILICIO:
Suelen tener un tamaño milimétrico y, alineados, constituyen
detectores multicanal que permiten obtener espectros en
milisegundos. Son menos sensibles que los fotomultiplicadores. Es un
semiconductor de tipo p (con huecos) en contacto con un
semiconductor de tipo n (electrones). La radiación comunica la energía
para liberar los electrones que se desplazan hacia los huecos,
estableciendo una corriente eléctrica proporcional a la potencia
radiante.

23. DIODO GUNN
Similar al diodo túnel son construidos de materiales como GaAs o InP
que produce una resistencia negativa. Bajo condiciones apropiadas, las
formas de dominio del dipolo y propagación a través del diodo,
permitiendo osciladores de ondas microondas de alta frecuencia.

24. CONDENSADOR
Un condensador(en inglés, capacitor, nombre por el cual se le conoce
frecuentemente en el ámbito de la electrónica y otras ramas de la física
aplicada), es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y
electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo
eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras,
generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia
total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una
van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío.
Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una
determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la
otra, siendo nula la variación de carga total.

25. El valor de la capacidad de un condensador viene definido por la siguiente
fórmula:
en donde:
: Capacitancia
: Carga eléctrica almacenada en la placa 1.
: Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2.

26. 1
Nótese que en la definición de capacidad es indiferente que se
considere la carga de la placa positiva o la de la negativa, ya que
aunque por convenio se suele considerar la carga de la placa positiva.
Un condensador variable es aquel en el cual se pueda cambiar el valor de su
capacidad. En el caso de un condensador plano, la capacidad puede expresarse por la
siguiente ecuación

27. UN CONDENSADOR VARIABLE
es aquel en el cual se pueda cambiar el valor de su capacidad. En el caso
de un condensador plano, la capacidad puede expresarse por la
siguiente ecuación:
es la permitividad del vacío ≈ 8,854187817... × 10−12 F·m−
donde:
es la constante dieléctrica o permitividad relativa del material
dieléctrico entre las placas;
A es el área efectiva de las placas;
y d es la distancia entre las placas o espesor del dieléctrico.

28. Para tener condensador variable hay que hacer que por lo menos una de
las tres últimas expresiones cambien de valor. De este modo, se puede
tener un condensador en el que una de las placas sea móvil, por lo tanto
varía d y la capacidad dependerá de ese desplazamiento, lo cual podría ser
utilizado, por ejemplo, como sensor de desplazamiento.
Otro tipo de condensador variable se presenta en los diodos Varicap.
TIPOS DE DIELÉCTRICO UTILIZADOS EN
CONDENSADORES
Condensadores electrolíticos axiales.

29. Condensadores cerámicos, "SMD (montaje superficial)" y de "disco
Condensador de
poliéster
Condensadores
electrolíticos de
titanio