Elementos
básicos de la
Electrónica y la
electricidad
Tensión (V)
• Tensión o diferencia de potencial ​
​ es una magnitud física
que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos
puntos.
• Se mide en Voltios (V)
Intensidad de corriente (I)
• Cuando sobre un conductor se aplica un campo
eléctrico, las cargas experimentan una fuerza y por
tanto están en movimiento.
• La intensidad de corriente eléctrica I se define como
la cantidad de carga eléctrica Q (medida en
Culombios) que atraviesa una sección de un
conductor en cada unidad de tiempo.
•I=Q/t
• La intensidad de la corriente se mide en Amperios
(A).
Resistencia (R)
 Es la oposición al flujo de corriente eléctrica que presenta un material,
limitando o controlando el flujo de corriente.
 Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente
fórmula:
 Donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material,
 ℓ es la longitud del cable y S el área de la sección transversal del mismo.
 La resistencia de un conductor depende directamente de dicho coeficiente,
además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es
mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal
(disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal).
 La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio(Ω)
Potencia eléctrica (P)
• La Potencia Eléctrica es la Energía absorbida o emitida (si es
un generador) por un aparato eléctrico en un instante o
momento determinado.
Decimos aparato eléctrico, porque podemos hablar de
receptores, como lámparas, motores, etc., o de generadores,
como una dinamo, una pila o un alternador.
• Energía = Potencia x tiempo
• Potencia = Energía /tiempo
• P = V x I Su unidad es el Watio (W)
Circuitos en serie
• Las características de los circuitos en serie son:
- Los elementos están conectados como los eslabones de
una cadena (el final de uno con el principio del otro).
La salida de uno a la entrada del siguiente y así
sucesivamente hasta cerrar el circuito.
- Todos los elementos que se conectan en serie tienen la
misma intensidad, o lo que es lo mismo, la misma
intensidad recorre todos los elementos conectados en serie.
•
It = I1 = I2 = I3 ......
- La tensión total de los elementos conectados en serie es la
suma de cada una de las tensiones en cada elemento:
Vt = V1 + V2 + V3 ....
- La resistencia total de todos los receptores conectados en
serie en la suma de la resistencia de cada receptor.
Rt = R1 + R2 + R3 .....
- Si un elemento de los conectados en serie deja de
funcionar, los demás también.
Conexión en serie de baterías
• Para conectar varias baterías en serie conectaremos
el polo positivo de una con el negativo de la
siguiente .
• De este modo conseguimos sumar sus diferencias de
potencial:
• Vtotal=V1+V2+V3+V4
• La Intensidad se mantiene igual.
Basta ponerlas una detrás de otra. Positivo de una con negativo de la
siguiente.
De este modo conseguimos sumar sus diferencias de potencial:
Ejemplo
Asociación de resistencias en serie
La resistencia total será la suma de
las resistencias conectadas en serie
Circuitos en paralelo
• - Todos los elementos o receptores conectados en paralelo
están a la misma tensión, por eso:
• Vt = V1 = V2 = V3 .....
- La suma de la intensidad que pasa por cada una de los
receptores es la intensidad total:
It = I1 + I2 + I3 .....
Conexión en paralelo de baterías
• Para conectar baterías en paralelo
deberemos conectar el polo
positivo de una con el positivo de la
siguiente y el negativo con el
negativo.
• La diferencia de potencial es la de
cada una cuidando que todas han
de tener la misma (no se conectan
en paralelo baterías de distinto
voltaje) y su Intensidad al poderse
reunir en un punto (nodo) es la
suma de todas.
• El voltaje permanece constante
(siempre el de menor voltaje, no es
lógico conectar baterías de distinto
voltaje)
• La conexión en paralelo de dos
baterías iguales permite obtener una
salida dos veces la capacidad de las
baterías individuales, manteniendo el
mismo voltaje nominal.
• En este caso, significa que con una
capacidad de 400Ah, la suma de ambas
baterías teóricamente puede
proporcionar una corriente de 400
amperios durante 1 hora de tiempo, o
200 amperios durante 2 horas
continuamente, o 100 amperios durante
4 horas continuamente, y así
sucesivamente.
• Cuanto menor sea la intensidad máxima
utilizada (amperios), mayor será la
duración en tiempo de las baterías.
Combinación serie-paralelo
• - Si un receptor deja de funcionar, los demás receptores
siguen funcionando con normalidad.
Este es el principal motivo por lo que la mayoría de los
receptores se conectan en paralelo en las instalaciones.
• Ejemplo:
• Solución
• Sabemos que todas las tensiones son iguales, por lo que:
Vt = V1 = V2 = V3 = 5V; todas valen 5 voltios.
Ahora calculamos la intensidad en cada receptor con la ley
de ohm I = V / R.
I1 = V1 / R1 = 5/10 = 0,5A
I2 = V2 / R2 = 5/5 = 1A
I3 = V3 / R3 = 5/15 = 0,33A
La intensidad total del circuito será la suma de todas las de
los receptores.
It = I1 + I2 + I3 = 0,5 + 1 +0,33 = 1,83
• Podríamos empezar por calcular Rt con la
fórmula, pero es más rápido de esta
forma.
Si quieres puedes probar de la otra
manera y verás que te dará lo mismo.
• Rt=
• Para calcular las potencias y las energías
se hace de la misma forma que en serie.
Ejemplo
Corriente Continua (DC)
 La Tensión siempre es la misma y la Intensidad de corriente
también.
Además la Corriente siempre circula en el mismo sentido.
 La corriente continua la producen las baterías, las pilas y
las dinamos.
Entre los extremos (bornes) de cualquiera de estos generadores
eléctricos se genera una tensión constante que no varia con el
tiempo y además, la corriente que circula al conectar un receptor a
los bornes del generador es siempre la misma y siempre se
mueve en el mismo sentido, del polo + al -.
El sentido de la corriente eléctrica se considera del + al -, pero el
sentido del movimiento de los electrones, realmente es del - al +.
Corriente alterna (AC)
• La corriente alterna (CA o AC, por sus siglas en inglés
de Alternating current) es aquella en la que su magnitud y el
sentido varían cíclicamente.
 Este tipo de corriente es producida por
los alternadores (generadores de corriente alterna)
y es la que se genera en las centrales eléctricas.
La corriente alterna es la más fácil de generar y de
transportar, por ese motivo es la más habitual y la
que usamos en los enchufes de nuestras viviendas.
Los sistemas de corriente alterna pueden
usar transformadores para cambiar la corriente de
baja a alta tensión y viceversa, lo que permite la
generación y transmisión a grandes distancias en
alta tensión, ahorrando en costos de conductores y
pérdidas de energía, y el consumo en baja tensión.
 La corriente alterna alimenta los motores y
generadores eléctricos, ya que ambos tienen el
mismo esquema de flujo. Sin embargo, los motores
la transforman en energía mecánica, lo que es útil
para: Electrodomésticos grandes: lavavajillas,
lavadoras, refrigeradores, entre otros.
• P=IxV; E=Pxt
• I=Qxt
• Q es la carga eléctrica, su unidad es el Culombio
• Una carga de 1 Culombio equivale a
6’25×1018
electrones.
• INTENSIDAD DE CORRIENTE
• Es la cantidad de cargas que pasan por un punto en
un segundo. Se mide en Amperios (A). Por ejemplo,
una corriente de 1 A (amperio) equivale a una carga
por segundo (6,25 trillones de electrones que han
pasado en un segundo).
Componentes
eléctricos y
electrónicos
Componentes Electrónicos
DEFINICION:
Son dispositivos que transportan, controlan,
seleccionan, dirigen, conmutan, almacenan,
manipulan, reciclan, modulan y aprovechan la
corriente eléctrica.
Componentes básicos de un circuito
electrónico
ELEMENTOS
DE CONTROL
Y PROTECCION
CARGA
CONDUCTORES
CONDUCTORES
FUENTE DE
ENERGIA
Clasificación de Componentes
Los componentes electrónicos se pueden dividir
en dos tipos:
1) Componentes pasivos.
Son aquellos componentes que actúan como
meros receptores y consumidores de la señal
eléctrica.
No generan ni ganancia ni control de la señal
eléctrica.
Los componentes pasivos son resistores,
condensadores y bobinas.
2) Componentes activos.
Se trata de componentes capaces de generar,
modificar o amplificar la señal eléctrica.
Algunos ejemplos de componentes activos son el
diodo y el transistor.
Componente Pasivo
DEFINICION:
Un componente pasivo es aquel elemento que no
contribuye con la ganancia de energía o
amplificación para un circuito o sistema eléctrico.
No tiene acción de control y necesitan una señal
para que ejecuten su función.
A. RESISTENCIAS
B. CAPACITORES O CONDENSADORES
C. BOBINAS
D. TRANSFORMADORES
E. ELECTROMECANICOS
Pasivos lineales
Su comportamiento es expresado a través de la
relación lineal entre voltaje y corriente, es propia e
independiente ; o sea no se pueden expresar en
términos de otro elemento.
Si aumenta o disminuye el voltaje, la corriente
tambien aumenta en la misma proporción y viceversa.
A. RESISTENCIAS
B. CAPACITORES O CONDENSADORES
C. BOBINAS
D. TRANSFORMADORES
a)Resistencias.
Son componentes eléctricos en los que la tensión
instantánea aplicada es proporcional a la
intensidad de corriente que circula por ellos. Su
unidad de medida es el ohmio (Ω).
Tipos de resistencias
Resistencias fijas.
Resistencias variables.
Resistencias dependientes (LDR
y termistores).
SIMBOLOS
Resistencias fijas
Un resistor fijo es un componente electrónico que
proporciona un determinado valor de resistencia al
paso de la corriente eléctrica. Resistores fijos.
Símbolo eléctrico del resistor fijo. Como el resistor
presenta una resistencia conocida, permite
controlar el paso de corriente eléctrica:
Resistencia
Aplicaciones:
Los resistores fijos se emplean en circuitos electrónicos para:
-Proporcionar una resistencia conocida al paso de la corriente.
-Limitar el valor de la corriente (protección de componentes
frente grandes corrientes)
-Controlar o fijar tensiones (polarizar circuitos)
Conceptos básicos de
resistores:
Resistencia nominal (Rn): es
el valor de resistencia esperado
del resistor a temperatura
ambiente
(25ºC). Este valor suele venir
marcado en el cuerpo del
componente mediante un
código de colores.
Resistencia real: Es el
verdadero valor resistivo que
presenta el resistor una vez
montado en el circuito, y la
forma de averiguarlo es
midiendo.
Tolerancia: máxima variación
del valor real respecto el
nominal. Depende de la técnica
de fabricación, material, etc., y
es indicado por el fabricante en
el cuerpo del componente
junto con el valor nominal.
RESISTORES VARIABLES.
Los resistores variables son resistores cuyo valor de
resistencia se puede variar desplazando un cursor o
girando un eje. De esta manera se modifica la resistencia
que ofrece el resistor variable desde 0 Ω hasta el valor
máximo indicado en el cuerpo del resistor. A los
resistores variables se les llama POTENCIÓMETROS.
Simbología eléctrica del
potenciómetro.
La flecha sobre el resistor
indica que es variable .
Aplicaciones: Los resistores variables se emplean
como reguladores de intensidad, en aplicaciones de
control de nivel de luminosidad, de sonido, etc.
RESISTENCIAS NO LINEALES
Estas resistencias se caracterizan porque su valor
ohmico, que varía de forma no lineal, es función
de distintas magnitudes físicas como puede ser la
temperatura, tensión, luz, campos magnéticos,
etc.. Así estas resistencias están consideradas
como sensores.
Entre las más comunes podemos destacar las
siguientes:
Termisores
Varistores
Fotoresistores
Termistores
Estas resistencias, cambian su valor ohmico con la
temperatura.
Resistencias NTC
Esta resistencia se caracteriza por su disminución del
valor resistivo a medida que aumenta la temperatura, por
tanto presenta un coeficiente de temperatura negativo.
Resistencias PTC
Estas, se diferencian de las anteriores, por tener un
coeficiente de temperatura positivo, de forma que su
resistencia aumentará como consecuencia del aumento
de la temperatura (aunque esto sólo se da en un
margen de temperaturas).
FOTORESISTENCIAS
Estas resistencias, también conocidas como
LDR, componente electrónico cuya resistencia
se modifica, (normalmente disminuye) con el
aumento de intensidad de luz incidente.
Las principales aplicaciones de estos
componentes: controles de iluminación,
control de circuitos con relés, en alarmas, etc..
b)Condensadores
El condensador es un componente formado por dos
placas metálicas paralelas, separadas entre sí por el aire
o por un aislante. Su característica principal es que es
capaz de almacenar y descargar energía eléctrica. La
capacidad es la relación que existe entre la carga
almacenada y la tensión aplicada. Dicha magnitud se
mide en Faradios(F),aunque esta unidad resulta tan grande
que se suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como
microfaradios (µF=10-6 F ), nanofaradios (nF=10-9 F) y
picofaradios (pF=10-12 F).
C=Q/V
Va a tener una serie de características tales como capacidad, tensión de
trabajo, tolerancia y polaridad.
Aquí vemos esquematizado un condensador, con las dos láminas = placas
= armaduras, y el dieléctrico entre ellas. En la versión más sencilla del
condensador, no se pone nada entre las armaduras y se las deja con una
cierta separación, en cuyo caso se dice que el dieléctrico es el aire.
Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que puede aguantar
un condensador, que depende del tipo y grosor del dieléctrico
con que esté fabricado. Si se supera dicha tensión, el
condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o
explotar. En este sentido hay que tener cuidado al elegir un
condensador, de forma que nunca trabaje a una tensión
superior a la máxima.
Tolerancia: Igual que en las resistencias, se refiere
al error máximo que puede existir entre la
capacidad real del condensador y la capacidad
indicada sobre su cuerpo.
Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en
general los de capacidad superior a 1 µF tienen
polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensión
prestando atención a sus terminales positivo y
negativo. Al contrario que los inferiores a 1µF, a los
que se puede aplicar tensión en cualquier sentido,
los que tienen polaridad pueden explotar en caso
de ser ésta la incorrecta.
Identificación
Código de Colores
Tipos de condensadores
1.Según su construcción
Fijos
Variables
2. Según su polaridad
Polarizados
No polarizados
Comportamiento de un
condensador
Cuando funciona en corriente continua:
El condensador se comporta como un interruptor
abierto, una vez que está cargado.
Hasta entonces, se va cargando mediante una
intensidad que va disminuyendo en el tiempo.
Cuando funciona con corriente alterna, se comporta
como un interruptor cerrado.
Cede toda la energía cuando se descarga.
Cuando un condensador se encuentra descargado
permite el paso de la corriente eléctrica, y cuando se
encuentra cargado lo impide(corriente alterna)
El tiempo de carga de un condensador es el tiempo
que tarda un condensador en alcanzar 2/3 de su
tensión cuando se carga a través de una resistencia:
t=CxR
Condensadores en serie
Asociación de condensadores en
paralelo
Circuitos con resistencia y un
condensador electrolítico
Un circuito RC es un circuito en el que se conectan en serie una resistencia
y un condensador electrolítico.
La tensión de alimentación va decayendo en la resistencia hasta que se
hace prácticamente 0 y va aumentando en el condensador hasta que llega
al valor de alimentación.
Los circuitos RC tienen
muchas aplicaciones
Pueden utilizarse eficazmente como temporizadores para aplicaciones
como limpiaparabrisas intermitentes.
Retardo de cierre de puertas.
Activar durante cierto tiempo un componente eléctrico.
Ejemplo: luz interior de un coche.
Ejemplo: Circuito RC sencillo que emplea una
fuente de voltaje de dc (corriente continua)
ε, un resistor R, un condensador C y un
interruptor de dos posiciones. El circuito
permite cargar o descargar el condensador,
según la posición del interruptor. Cuando el
interruptor se mueve a la posición A, el
condensador se carga, dando lugar al
circuito de la parte (b). Cuando el interruptor
se mueve a la posición B, el condensador se
descarga a través del resistor.
(a) Un circuito RC con un interruptor bipolar que puede utilizarse
para cargar y descargar un condensador. (b) Cuando el
interruptor se mueve a la posición A, el circuito se reduce a una
simple conexión en serie de la fuente de voltaje, el resistor, el
condensador y el interruptor. (c) Cuando el interruptor se mueve a
la posición B, el circuito se reduce a una simple conexión en serie
del resistor, el condensador y el interruptor. La fuente de voltaje
se retira del circuito.
c)Bobina
Se le llama así a un arrollamiento de alambre formando
espiras , al aplicarle una corriente alterna adquiere la
propiedad de inductancia(se genera un campo magnético el
cual induce una corriente) , por lo cual también es llamado
inductor.
Componente Activos
DEFINICION:
Es aquel que controla voltaje o corriente y puede crear
una acción de amplificación o de conmutación, este es
el intercambio de una señal entre dos estados en el
circuito al que pertenecen.
A. SEMICONDUCTORES
a. DIODOS
b. TRANSISTORES
c. CIRCUITOS INTEGRADOS
El diodo no es verdaderamente un componente activo ,
pues no amplifica, pero su naturaleza es semiconductora.
Diodos
Dispositivo de dos terminales que permite el flujo de la
corriente en una sola dirección. Por lo cual se dice que
es unidireccional. Se clasifica según su aplicación. Se
puede considerar como semiconductor, porque
como todos lo semiconductores solo son
conductores en determinadas condiciones.
a) Diodo Zener
b) Diodo Rectificador
c) Diodo Led emisor de luz
d) Fotodiodo.
El diodo polarizado directamente permite el
flujo a través de él de los electrones, o lo que
es lo mismo permite el paso de la corriente
eléctrica.
En polarización inversa no permite el paso de
los electrones por él.
El diodo tendrá una tensión máxima de
trabajo que no se podrá sobrepasar porque
se quemaría.
Para tensiones con polarización negativa no
conduce y por lo tanto por mucho que
aumentemos la tensión no se producirá corriente
alguna a través del diodo.
Solo hay unos diodos especiales que conducen en
tensiones contrarias, es decir polarizados
inversamente, son los llamados diodos zener.
Los diodos led emiten luz cuando están polarizados
directamente, pero la mayoría de los diodos se
utilizan como rectificadores de corriente.
Relé
Un relé es un componente electromecánico cuya
función es la de conmutar uno o más circuitos.
Su funcionamiento está basado en el movimiento
de un contacto gracias a la acción mecánica de
un electroimán sobre una palanca que empuja
un contacto. Introduciendo corriente por la
bobina, conseguimos la conmutación (cambio
de posición) del contacto.
relé
https://youtu.be/QjszJEncew8
Partes de un relé
Es un aparato eléctrico que funciona como un interruptor, abriendo y
cerrando el paso de la corriente eléctrica, pero accionado
eléctricamente.
El relé permite abrir o cerrar contactos mediante un electroimán,
por eso también se llaman relés electromagnéticos o relevadores.
Fíjate en la siguiente imagen y vamos a explicar su funcionamiento.
Transistor
Son operadores electrónicos de tres terminales, está
constituido por tres cristales semiconductores.
Conectados de forma adecuada pueden funcionar
principalmente como amplificadores de señales
eléctricas o como interruptores, aunque tienen más
usos como generación de señales, detección de
radiación luminosa (fototransistores)
Todo transistor tiene 3 patillas llamadas base, colector y
emisor.
La posición de las patillas depende del tipo de transistor
(modelo del fabricante)
Si el transistor es NPN, se conecta el polo (+) al
colector y a la base.
Si el transistor es PNP, se coloca el polo(-) al
colector y a la base.
• Transistores NPN y PNP
• Los transistores están formados por la unión de tres cristales
semiconductores, dos del tipo P uno del tipo N (transistores
PNP), o bien dos del tipo N y uno del P (transistores NPN).
• Una regla fácil para acordarse cual es cada uno según el
símbolo es:
NPN = NoPincha==> la flecha no pincha el transistor. (+)
PNP = Pincha ==> la flecha pincha el transistor.(-)
Se clasifican en:
1.Bipolares ( BJT)
2.Efecto de Campo (FET)
a)JFET Transistores de efecto de campo de unión
b)MOSFET Transistores de efecto de campo
semiconductor de Oxido
3. Fototransistor
BIPOLAR
MOSFET
JFET
Funcionamiento
• Zonas de Trabajo de un Transistor
Un transistor puede tener 3 estados o zonas de trabajo
posibles dentro de un circuito:
• En corte: No hay corriente por la base, o es demasiado
pequeña y no pasa la corriente entre el colector y el
emisor (Ic-e = cero).
• -En activa: deja pasar más o menos corriente entre el
colector y el emisor (Ic-e = corriente variable),
dependiendo de la corriente de la base.
• En saturación: Entre el colector y el emisor pasa la máxima
corriente posible.
• Para comprender estos 3 estados voy a poner un
símil hidráulico que es más fácil de entender.
Lo primero imaginemos que el transistor es una
llave de agua.
Hablaremos de agua para entender el
funcionamiento, pero solo tienes que cambiar el agua
por corriente eléctrica, y la llave de agua por el
transistor y ya estaría entendido.
• - Funcionamiento en corte: si no hay presión de
agua en B (no pasa agua por su tubería), la válvula
está cerrada, no se abre la válvula y no se produce
un paso de fluido entre el Colector y el Emisor.
La válvula está en reposo y no hace nada.
Incluso podríamos tener un poquito de presión y
que no fuera suficiente para empezar abrir la
válvula.
• En este modo, tanto la unión de la base del colector
como la unión de la base del emisor tienen
polarización inversa. Esto, a su vez, no permite que
la corriente fluya desde el colector al emisor cuando
el voltaje del emisor base es bajo. En este modo, el
dispositivo está completamente apagado ya que la
corriente que circula por el dispositivo es cero.
• - Funcionamiento en activa: si llega (metemos) algo
de presión de agua por la base B, se abrirá la válvula
en función de la presión que llegue, comenzando a
pasar agua entre C y E.
La salida de agua (cantidad de agua) dependerá de la
presión que metamos por B. Así hasta que se abra la
válvula del todo.
• - Funcionamiento en saturación: si llega suficiente
presión por B se abrirá totalmente la válvula y pasará
la máxima cantidad de agua entre C y E.
Por mucho que metamos más presión de agua por
B la cantidad de agua que pasa entre C y E será
siempre la misma, la máxima posible que permita
la tubería
. Si metiéramos demasiada presión por B podríamos
incluso estropear la válvula.
• En este modo, el transistor generalmente se usa
como un amplificador de corriente. En el modo
activo, dos uniones están sesgadas de forma
diferente, lo que significa que la unión emisor-base
está polarizada hacia directamente, mientras que la
unión colector-base está polarizada inversamente.
En este modo, la corriente fluye entre el emisor y el
colector y la cantidad de flujo de corriente es
proporcional a la corriente de base.
• En este modo de operación, tanto la base del emisor
como las uniones de la base del colector están
polarizadas directamente. La corriente fluye
libremente desde el colector al emisor cuando la
tensión base-emisor es alta. En este modo, el
dispositivo está completamente encendido.
•El funcionamiento del transistor es
igual, pero el agua lo cambiamos por
corriente eléctrica y la llave de agua
será el transistor.
• - Transistor en corte: cuando no le llega nada de
corriente a la base, no hay paso de corriente entre el
colector y el emisor (en corte).
En esta situación, entre el colector y emisor es como
si hubiera un interruptor abierto. Ib = 0A, Ic-e = 0A.
OJO el transistor seguirá en corte hasta llegar a la
mínima Ib a la que se activa, un poco por encima
normalmente de 0A. Podemos llamarla Ib mínima.
Por ejemplo, podemos tener un transistor que hasta
que no llega a una Ib de 0,3 miliamperios no se
activa, por lo que con 0,2A seguirá en corte.
• - Transistor en activa: Entre esa mínima Ib y la Ib
máxima a partir de la cual ya no pasa más corriente
entre el colector y el emisor, el transistor trabaja en
activa.
En esta franja de intensidades de base, la corriente
de salida Ic-e depende de la corriente de entrada o
de Ibase.
Para calcular cuánto aumenta en esta zona de
trabajo la Ic-e con respecto a la Ib de entrada
tenemos la siguiente fórmula:
Ic-e = β x Ib; donde β es lo que se llama la
"Ganancia del Transistor".
• Por ejemplo: un transistor que tiene una ganancia de 10;
quiere decir que la Ic será 10 veces mayor que la Ic.
Si β fuera de 100, la Ic será 100 veces mayor que la Ib.
• - Transistor en Saturación: A partir de cierta
corriente de base máxima, aunque aumentemos la
Ibase ya no aumenta la Ic-e.
Es la Ib máxima para que pueda aumentar la
corriente de salida entre colector y emisor Ic-e. Ic-e =
Imáxima.
Cada transistor tiene su propia Ibmáxima y Ib
mínima y por supuesto su propia Ic-e máxima.
Intensidades que deberemos comprobar para el
transistor que estemos utilizando y nunca
sobrepasarlas, ya que nos cargaríamos el transistor.
Intensidades en el Transistor
•Las corrientes en un transistor son 3, de base, de
colector y de emisor.
•La del colector Ic, la del emisor Ie y la de base Ib
se relacionan según la siguiente forma:
Ie = Ib + Ic
•Pero como la Ib es tan pequeña se puede decir sin
mucho error que Ic = Ie = Ic-e, por lo que la fórmula
anterior quedaría:
Ic = β x Ib
• En corte y Saturación y como interruptor el transistor
trabajara para utilizarlo como un componente de
electrónica digital. 0 o 1 (interruptor)
• -En activa y como amplificador, el transistor trabajará
para utilizarlo como un componente de electrónica
analógica.
Tensiones
• Las 2 tensiones más importantes son la tensión entre la
base y el emisor Vb-e y la tensión entre el colector y el
emisor Vc-e.
• En corte: Cuando la V1 es cero, entonces Ib = 0 y Vb-e =
V1 = 0V. En este caso Ic-e = 0A y la Vc-e será igual a la V2.
• OJO en el esquema real la Vbe y la Vce y sus intensidades
dependerá da las resistencias RB y RC.
• Habrá una VRb y una VRc también.
• En saturación: en este caso tendremos que V1 será la
máxima para conseguir la Ib máxima a partir de la cual la
Ic-e será máxima. Vb-e será la máxima; y la entre c-e, al
ser como un interruptor cerrado será Vc-e = 0V.
• Vcc=Vce=RcxIc
• En activa: tendremos una Vb-e entre 0V (un poco mayor,
recuerda Ib mínima necesitamos) y la tensión para
conseguir la Ib que nos de la Ic-e máxima.
Ahora entre el colector y el emisor no es ni un interruptor
cerrado ni abierto, es como si hubiera una pequeña
resistencia, que irá disminuyendo de valor según
aumente la Ib dejando pasar más corriente entre
colector y emisor.
• Cuando la Ib sea la máxima, entonces esa resistencia
será de valor 0.
• La tensión entre Vc-e dependerá de la carga conectada
antes del colector, de la V2 y de Ib.
Polarización de un Transistor
• Polarizar es aplicar las tensiones adecuadas (con su
polaridad (+ o -) a los componentes para que las corrientes
pueden circular por el circuito del transistor y funcionen
correctamente.
• Normalmente solo se utiliza una fuente de tensión para
alimentar tanto al receptor a través del colector-emisor,
como para alimentar a la base para activar el transistor.
La forma más sencilla de polarizar un transistor es fijarse
en la flecha del transistor.
En el NPN la intensidad o corriente debe pasar del
colector en sentido del emisor, y la corriente a la base
tiene que llegar (entrar) en su dirección.
• Recordamos que el sentido de la corriente es por
convenio del polo positivo al negativo, del + al -.
Pues bien coloquemos la fuente de tensión o pila
en sentido tal que las corrientes generadas tengan
el sentido adecuado a la circulación que dijimos
antes:
• Para poner solo
una fuente de tensión (pila)
he utilizado el colector
como punto común para
el paso de las corrientes Ib e Ic.
Por ese motivo se llama "De Colector Común".
Transistor como interruptor
Transistor como amplificador
Asociación de transistores. Par
Darlington
El transistor Darlington es un tipo especial de transistor que tiene una
muy alta ganancia de corriente. Consiste en colocar dos transistores
escalonados, uno a continuación del otro. El emisor del primero se
conecta a la base del segundo.
Se consigue un efecto
de amplificación
adicional, de modo que
permite que el led (salida)
se active con una señal
mucho más pequeña de lo
habitual aplicada a la base
del primer transistor.
Circuito integrado
Los circuitos integrados (C.I.) o chip son circuitos que
tienen un uso específico. Es una pastilla delgada en la
que se encuentran una gran cantidad de dispositivos
microelectrónicos interconectados.
Los chips más avanzados son los microprocesadores.
• Aquí tenéis un enlace a la simbología eléctrica y elec
trónica
• https://www.simbologia-electronica.com/simbolos
-electricos-electronicos/simbolos-electricos.htm

PRESENTACION DE COMPONENTES ELECTRICOS Y ELECTRONICOS

  • 1.
  • 2.
    Tensión (V) • Tensióno diferencia de potencial ​ ​ es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. • Se mide en Voltios (V)
  • 3.
    Intensidad de corriente(I) • Cuando sobre un conductor se aplica un campo eléctrico, las cargas experimentan una fuerza y por tanto están en movimiento. • La intensidad de corriente eléctrica I se define como la cantidad de carga eléctrica Q (medida en Culombios) que atraviesa una sección de un conductor en cada unidad de tiempo. •I=Q/t • La intensidad de la corriente se mide en Amperios (A).
  • 4.
    Resistencia (R)  Esla oposición al flujo de corriente eléctrica que presenta un material, limitando o controlando el flujo de corriente.  Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:  Donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material,  ℓ es la longitud del cable y S el área de la sección transversal del mismo.  La resistencia de un conductor depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal).  La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio(Ω)
  • 7.
    Potencia eléctrica (P) •La Potencia Eléctrica es la Energía absorbida o emitida (si es un generador) por un aparato eléctrico en un instante o momento determinado. Decimos aparato eléctrico, porque podemos hablar de receptores, como lámparas, motores, etc., o de generadores, como una dinamo, una pila o un alternador. • Energía = Potencia x tiempo • Potencia = Energía /tiempo • P = V x I Su unidad es el Watio (W)
  • 8.
    Circuitos en serie •Las características de los circuitos en serie son: - Los elementos están conectados como los eslabones de una cadena (el final de uno con el principio del otro). La salida de uno a la entrada del siguiente y así sucesivamente hasta cerrar el circuito. - Todos los elementos que se conectan en serie tienen la misma intensidad, o lo que es lo mismo, la misma intensidad recorre todos los elementos conectados en serie. • It = I1 = I2 = I3 ......
  • 9.
    - La tensióntotal de los elementos conectados en serie es la suma de cada una de las tensiones en cada elemento: Vt = V1 + V2 + V3 .... - La resistencia total de todos los receptores conectados en serie en la suma de la resistencia de cada receptor. Rt = R1 + R2 + R3 ..... - Si un elemento de los conectados en serie deja de funcionar, los demás también.
  • 10.
    Conexión en seriede baterías • Para conectar varias baterías en serie conectaremos el polo positivo de una con el negativo de la siguiente . • De este modo conseguimos sumar sus diferencias de potencial: • Vtotal=V1+V2+V3+V4 • La Intensidad se mantiene igual. Basta ponerlas una detrás de otra. Positivo de una con negativo de la siguiente. De este modo conseguimos sumar sus diferencias de potencial:
  • 11.
  • 12.
    Asociación de resistenciasen serie La resistencia total será la suma de las resistencias conectadas en serie
  • 13.
    Circuitos en paralelo •- Todos los elementos o receptores conectados en paralelo están a la misma tensión, por eso: • Vt = V1 = V2 = V3 ..... - La suma de la intensidad que pasa por cada una de los receptores es la intensidad total: It = I1 + I2 + I3 .....
  • 14.
    Conexión en paralelode baterías • Para conectar baterías en paralelo deberemos conectar el polo positivo de una con el positivo de la siguiente y el negativo con el negativo. • La diferencia de potencial es la de cada una cuidando que todas han de tener la misma (no se conectan en paralelo baterías de distinto voltaje) y su Intensidad al poderse reunir en un punto (nodo) es la suma de todas.
  • 15.
    • El voltajepermanece constante (siempre el de menor voltaje, no es lógico conectar baterías de distinto voltaje) • La conexión en paralelo de dos baterías iguales permite obtener una salida dos veces la capacidad de las baterías individuales, manteniendo el mismo voltaje nominal. • En este caso, significa que con una capacidad de 400Ah, la suma de ambas baterías teóricamente puede proporcionar una corriente de 400 amperios durante 1 hora de tiempo, o 200 amperios durante 2 horas continuamente, o 100 amperios durante 4 horas continuamente, y así sucesivamente. • Cuanto menor sea la intensidad máxima utilizada (amperios), mayor será la duración en tiempo de las baterías.
  • 16.
  • 17.
    • - Siun receptor deja de funcionar, los demás receptores siguen funcionando con normalidad. Este es el principal motivo por lo que la mayoría de los receptores se conectan en paralelo en las instalaciones. • Ejemplo:
  • 18.
    • Solución • Sabemosque todas las tensiones son iguales, por lo que: Vt = V1 = V2 = V3 = 5V; todas valen 5 voltios. Ahora calculamos la intensidad en cada receptor con la ley de ohm I = V / R. I1 = V1 / R1 = 5/10 = 0,5A I2 = V2 / R2 = 5/5 = 1A I3 = V3 / R3 = 5/15 = 0,33A La intensidad total del circuito será la suma de todas las de los receptores. It = I1 + I2 + I3 = 0,5 + 1 +0,33 = 1,83
  • 19.
    • Podríamos empezarpor calcular Rt con la fórmula, pero es más rápido de esta forma. Si quieres puedes probar de la otra manera y verás que te dará lo mismo. • Rt= • Para calcular las potencias y las energías se hace de la misma forma que en serie.
  • 20.
  • 21.
    Corriente Continua (DC) La Tensión siempre es la misma y la Intensidad de corriente también. Además la Corriente siempre circula en el mismo sentido.  La corriente continua la producen las baterías, las pilas y las dinamos. Entre los extremos (bornes) de cualquiera de estos generadores eléctricos se genera una tensión constante que no varia con el tiempo y además, la corriente que circula al conectar un receptor a los bornes del generador es siempre la misma y siempre se mueve en el mismo sentido, del polo + al -. El sentido de la corriente eléctrica se considera del + al -, pero el sentido del movimiento de los electrones, realmente es del - al +.
  • 23.
    Corriente alterna (AC) •La corriente alterna (CA o AC, por sus siglas en inglés de Alternating current) es aquella en la que su magnitud y el sentido varían cíclicamente.
  • 24.
     Este tipode corriente es producida por los alternadores (generadores de corriente alterna) y es la que se genera en las centrales eléctricas. La corriente alterna es la más fácil de generar y de transportar, por ese motivo es la más habitual y la que usamos en los enchufes de nuestras viviendas. Los sistemas de corriente alterna pueden usar transformadores para cambiar la corriente de baja a alta tensión y viceversa, lo que permite la generación y transmisión a grandes distancias en alta tensión, ahorrando en costos de conductores y pérdidas de energía, y el consumo en baja tensión.  La corriente alterna alimenta los motores y generadores eléctricos, ya que ambos tienen el mismo esquema de flujo. Sin embargo, los motores la transforman en energía mecánica, lo que es útil para: Electrodomésticos grandes: lavavajillas, lavadoras, refrigeradores, entre otros.
  • 25.
    • P=IxV; E=Pxt •I=Qxt • Q es la carga eléctrica, su unidad es el Culombio • Una carga de 1 Culombio equivale a 6’25×1018 electrones. • INTENSIDAD DE CORRIENTE • Es la cantidad de cargas que pasan por un punto en un segundo. Se mide en Amperios (A). Por ejemplo, una corriente de 1 A (amperio) equivale a una carga por segundo (6,25 trillones de electrones que han pasado en un segundo).
  • 26.
  • 27.
    Componentes Electrónicos DEFINICION: Son dispositivosque transportan, controlan, seleccionan, dirigen, conmutan, almacenan, manipulan, reciclan, modulan y aprovechan la corriente eléctrica.
  • 28.
    Componentes básicos deun circuito electrónico ELEMENTOS DE CONTROL Y PROTECCION CARGA CONDUCTORES CONDUCTORES FUENTE DE ENERGIA
  • 29.
  • 30.
    Los componentes electrónicosse pueden dividir en dos tipos: 1) Componentes pasivos. Son aquellos componentes que actúan como meros receptores y consumidores de la señal eléctrica. No generan ni ganancia ni control de la señal eléctrica. Los componentes pasivos son resistores, condensadores y bobinas. 2) Componentes activos. Se trata de componentes capaces de generar, modificar o amplificar la señal eléctrica. Algunos ejemplos de componentes activos son el diodo y el transistor.
  • 31.
    Componente Pasivo DEFINICION: Un componentepasivo es aquel elemento que no contribuye con la ganancia de energía o amplificación para un circuito o sistema eléctrico. No tiene acción de control y necesitan una señal para que ejecuten su función. A. RESISTENCIAS B. CAPACITORES O CONDENSADORES C. BOBINAS D. TRANSFORMADORES E. ELECTROMECANICOS
  • 32.
    Pasivos lineales Su comportamientoes expresado a través de la relación lineal entre voltaje y corriente, es propia e independiente ; o sea no se pueden expresar en términos de otro elemento. Si aumenta o disminuye el voltaje, la corriente tambien aumenta en la misma proporción y viceversa. A. RESISTENCIAS B. CAPACITORES O CONDENSADORES C. BOBINAS D. TRANSFORMADORES
  • 33.
    a)Resistencias. Son componentes eléctricosen los que la tensión instantánea aplicada es proporcional a la intensidad de corriente que circula por ellos. Su unidad de medida es el ohmio (Ω).
  • 35.
    Tipos de resistencias Resistenciasfijas. Resistencias variables. Resistencias dependientes (LDR y termistores). SIMBOLOS
  • 36.
    Resistencias fijas Un resistorfijo es un componente electrónico que proporciona un determinado valor de resistencia al paso de la corriente eléctrica. Resistores fijos. Símbolo eléctrico del resistor fijo. Como el resistor presenta una resistencia conocida, permite controlar el paso de corriente eléctrica:
  • 37.
  • 38.
    Aplicaciones: Los resistores fijosse emplean en circuitos electrónicos para: -Proporcionar una resistencia conocida al paso de la corriente. -Limitar el valor de la corriente (protección de componentes frente grandes corrientes) -Controlar o fijar tensiones (polarizar circuitos)
  • 39.
    Conceptos básicos de resistores: Resistencianominal (Rn): es el valor de resistencia esperado del resistor a temperatura ambiente (25ºC). Este valor suele venir marcado en el cuerpo del componente mediante un código de colores. Resistencia real: Es el verdadero valor resistivo que presenta el resistor una vez montado en el circuito, y la forma de averiguarlo es midiendo. Tolerancia: máxima variación del valor real respecto el nominal. Depende de la técnica de fabricación, material, etc., y es indicado por el fabricante en el cuerpo del componente junto con el valor nominal.
  • 40.
    RESISTORES VARIABLES. Los resistoresvariables son resistores cuyo valor de resistencia se puede variar desplazando un cursor o girando un eje. De esta manera se modifica la resistencia que ofrece el resistor variable desde 0 Ω hasta el valor máximo indicado en el cuerpo del resistor. A los resistores variables se les llama POTENCIÓMETROS.
  • 41.
    Simbología eléctrica del potenciómetro. Laflecha sobre el resistor indica que es variable . Aplicaciones: Los resistores variables se emplean como reguladores de intensidad, en aplicaciones de control de nivel de luminosidad, de sonido, etc.
  • 42.
    RESISTENCIAS NO LINEALES Estasresistencias se caracterizan porque su valor ohmico, que varía de forma no lineal, es función de distintas magnitudes físicas como puede ser la temperatura, tensión, luz, campos magnéticos, etc.. Así estas resistencias están consideradas como sensores. Entre las más comunes podemos destacar las siguientes: Termisores Varistores Fotoresistores
  • 43.
    Termistores Estas resistencias, cambiansu valor ohmico con la temperatura. Resistencias NTC Esta resistencia se caracteriza por su disminución del valor resistivo a medida que aumenta la temperatura, por tanto presenta un coeficiente de temperatura negativo. Resistencias PTC Estas, se diferencian de las anteriores, por tener un coeficiente de temperatura positivo, de forma que su resistencia aumentará como consecuencia del aumento de la temperatura (aunque esto sólo se da en un margen de temperaturas).
  • 44.
    FOTORESISTENCIAS Estas resistencias, tambiénconocidas como LDR, componente electrónico cuya resistencia se modifica, (normalmente disminuye) con el aumento de intensidad de luz incidente. Las principales aplicaciones de estos componentes: controles de iluminación, control de circuitos con relés, en alarmas, etc..
  • 45.
    b)Condensadores El condensador esun componente formado por dos placas metálicas paralelas, separadas entre sí por el aire o por un aislante. Su característica principal es que es capaz de almacenar y descargar energía eléctrica. La capacidad es la relación que existe entre la carga almacenada y la tensión aplicada. Dicha magnitud se mide en Faradios(F),aunque esta unidad resulta tan grande que se suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (µF=10-6 F ), nanofaradios (nF=10-9 F) y picofaradios (pF=10-12 F). C=Q/V
  • 46.
    Va a teneruna serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad. Aquí vemos esquematizado un condensador, con las dos láminas = placas = armaduras, y el dieléctrico entre ellas. En la versión más sencilla del condensador, no se pone nada entre las armaduras y se las deja con una cierta separación, en cuyo caso se dice que el dieléctrico es el aire.
  • 47.
    Tensión de trabajo:Es la máxima tensión que puede aguantar un condensador, que depende del tipo y grosor del dieléctrico con que esté fabricado. Si se supera dicha tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o explotar. En este sentido hay que tener cuidado al elegir un condensador, de forma que nunca trabaje a una tensión superior a la máxima.
  • 48.
    Tolerancia: Igual queen las resistencias, se refiere al error máximo que puede existir entre la capacidad real del condensador y la capacidad indicada sobre su cuerpo. Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en general los de capacidad superior a 1 µF tienen polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensión prestando atención a sus terminales positivo y negativo. Al contrario que los inferiores a 1µF, a los que se puede aplicar tensión en cualquier sentido, los que tienen polaridad pueden explotar en caso de ser ésta la incorrecta.
  • 49.
  • 50.
  • 51.
    Tipos de condensadores 1.Segúnsu construcción Fijos Variables 2. Según su polaridad Polarizados No polarizados
  • 52.
    Comportamiento de un condensador Cuandofunciona en corriente continua: El condensador se comporta como un interruptor abierto, una vez que está cargado. Hasta entonces, se va cargando mediante una intensidad que va disminuyendo en el tiempo.
  • 53.
    Cuando funciona concorriente alterna, se comporta como un interruptor cerrado. Cede toda la energía cuando se descarga. Cuando un condensador se encuentra descargado permite el paso de la corriente eléctrica, y cuando se encuentra cargado lo impide(corriente alterna) El tiempo de carga de un condensador es el tiempo que tarda un condensador en alcanzar 2/3 de su tensión cuando se carga a través de una resistencia: t=CxR
  • 54.
  • 55.
  • 56.
    Circuitos con resistenciay un condensador electrolítico Un circuito RC es un circuito en el que se conectan en serie una resistencia y un condensador electrolítico. La tensión de alimentación va decayendo en la resistencia hasta que se hace prácticamente 0 y va aumentando en el condensador hasta que llega al valor de alimentación.
  • 58.
    Los circuitos RCtienen muchas aplicaciones Pueden utilizarse eficazmente como temporizadores para aplicaciones como limpiaparabrisas intermitentes. Retardo de cierre de puertas. Activar durante cierto tiempo un componente eléctrico. Ejemplo: luz interior de un coche.
  • 59.
    Ejemplo: Circuito RCsencillo que emplea una fuente de voltaje de dc (corriente continua) ε, un resistor R, un condensador C y un interruptor de dos posiciones. El circuito permite cargar o descargar el condensador, según la posición del interruptor. Cuando el interruptor se mueve a la posición A, el condensador se carga, dando lugar al circuito de la parte (b). Cuando el interruptor se mueve a la posición B, el condensador se descarga a través del resistor.
  • 60.
    (a) Un circuitoRC con un interruptor bipolar que puede utilizarse para cargar y descargar un condensador. (b) Cuando el interruptor se mueve a la posición A, el circuito se reduce a una simple conexión en serie de la fuente de voltaje, el resistor, el condensador y el interruptor. (c) Cuando el interruptor se mueve a la posición B, el circuito se reduce a una simple conexión en serie del resistor, el condensador y el interruptor. La fuente de voltaje se retira del circuito.
  • 61.
    c)Bobina Se le llamaasí a un arrollamiento de alambre formando espiras , al aplicarle una corriente alterna adquiere la propiedad de inductancia(se genera un campo magnético el cual induce una corriente) , por lo cual también es llamado inductor.
  • 62.
    Componente Activos DEFINICION: Es aquelque controla voltaje o corriente y puede crear una acción de amplificación o de conmutación, este es el intercambio de una señal entre dos estados en el circuito al que pertenecen. A. SEMICONDUCTORES a. DIODOS b. TRANSISTORES c. CIRCUITOS INTEGRADOS El diodo no es verdaderamente un componente activo , pues no amplifica, pero su naturaleza es semiconductora.
  • 63.
    Diodos Dispositivo de dosterminales que permite el flujo de la corriente en una sola dirección. Por lo cual se dice que es unidireccional. Se clasifica según su aplicación. Se puede considerar como semiconductor, porque como todos lo semiconductores solo son conductores en determinadas condiciones. a) Diodo Zener b) Diodo Rectificador c) Diodo Led emisor de luz d) Fotodiodo.
  • 67.
    El diodo polarizadodirectamente permite el flujo a través de él de los electrones, o lo que es lo mismo permite el paso de la corriente eléctrica. En polarización inversa no permite el paso de los electrones por él. El diodo tendrá una tensión máxima de trabajo que no se podrá sobrepasar porque se quemaría.
  • 68.
    Para tensiones conpolarización negativa no conduce y por lo tanto por mucho que aumentemos la tensión no se producirá corriente alguna a través del diodo. Solo hay unos diodos especiales que conducen en tensiones contrarias, es decir polarizados inversamente, son los llamados diodos zener. Los diodos led emiten luz cuando están polarizados directamente, pero la mayoría de los diodos se utilizan como rectificadores de corriente.
  • 69.
    Relé Un relé esun componente electromecánico cuya función es la de conmutar uno o más circuitos. Su funcionamiento está basado en el movimiento de un contacto gracias a la acción mecánica de un electroimán sobre una palanca que empuja un contacto. Introduciendo corriente por la bobina, conseguimos la conmutación (cambio de posición) del contacto. relé https://youtu.be/QjszJEncew8
  • 70.
  • 71.
    Es un aparatoeléctrico que funciona como un interruptor, abriendo y cerrando el paso de la corriente eléctrica, pero accionado eléctricamente. El relé permite abrir o cerrar contactos mediante un electroimán, por eso también se llaman relés electromagnéticos o relevadores. Fíjate en la siguiente imagen y vamos a explicar su funcionamiento.
  • 72.
    Transistor Son operadores electrónicosde tres terminales, está constituido por tres cristales semiconductores. Conectados de forma adecuada pueden funcionar principalmente como amplificadores de señales eléctricas o como interruptores, aunque tienen más usos como generación de señales, detección de radiación luminosa (fototransistores) Todo transistor tiene 3 patillas llamadas base, colector y emisor.
  • 73.
    La posición delas patillas depende del tipo de transistor (modelo del fabricante) Si el transistor es NPN, se conecta el polo (+) al colector y a la base. Si el transistor es PNP, se coloca el polo(-) al colector y a la base.
  • 74.
    • Transistores NPNy PNP • Los transistores están formados por la unión de tres cristales semiconductores, dos del tipo P uno del tipo N (transistores PNP), o bien dos del tipo N y uno del P (transistores NPN). • Una regla fácil para acordarse cual es cada uno según el símbolo es: NPN = NoPincha==> la flecha no pincha el transistor. (+) PNP = Pincha ==> la flecha pincha el transistor.(-)
  • 75.
    Se clasifican en: 1.Bipolares( BJT) 2.Efecto de Campo (FET) a)JFET Transistores de efecto de campo de unión b)MOSFET Transistores de efecto de campo semiconductor de Oxido 3. Fototransistor
  • 76.
  • 77.
    Funcionamiento • Zonas deTrabajo de un Transistor Un transistor puede tener 3 estados o zonas de trabajo posibles dentro de un circuito: • En corte: No hay corriente por la base, o es demasiado pequeña y no pasa la corriente entre el colector y el emisor (Ic-e = cero). • -En activa: deja pasar más o menos corriente entre el colector y el emisor (Ic-e = corriente variable), dependiendo de la corriente de la base. • En saturación: Entre el colector y el emisor pasa la máxima corriente posible.
  • 78.
    • Para comprenderestos 3 estados voy a poner un símil hidráulico que es más fácil de entender. Lo primero imaginemos que el transistor es una llave de agua. Hablaremos de agua para entender el funcionamiento, pero solo tienes que cambiar el agua por corriente eléctrica, y la llave de agua por el transistor y ya estaría entendido.
  • 79.
    • - Funcionamientoen corte: si no hay presión de agua en B (no pasa agua por su tubería), la válvula está cerrada, no se abre la válvula y no se produce un paso de fluido entre el Colector y el Emisor. La válvula está en reposo y no hace nada. Incluso podríamos tener un poquito de presión y que no fuera suficiente para empezar abrir la válvula.
  • 80.
    • En estemodo, tanto la unión de la base del colector como la unión de la base del emisor tienen polarización inversa. Esto, a su vez, no permite que la corriente fluya desde el colector al emisor cuando el voltaje del emisor base es bajo. En este modo, el dispositivo está completamente apagado ya que la corriente que circula por el dispositivo es cero.
  • 81.
    • - Funcionamientoen activa: si llega (metemos) algo de presión de agua por la base B, se abrirá la válvula en función de la presión que llegue, comenzando a pasar agua entre C y E. La salida de agua (cantidad de agua) dependerá de la presión que metamos por B. Así hasta que se abra la válvula del todo.
  • 82.
    • - Funcionamientoen saturación: si llega suficiente presión por B se abrirá totalmente la válvula y pasará la máxima cantidad de agua entre C y E. Por mucho que metamos más presión de agua por B la cantidad de agua que pasa entre C y E será siempre la misma, la máxima posible que permita la tubería . Si metiéramos demasiada presión por B podríamos incluso estropear la válvula.
  • 83.
    • En estemodo, el transistor generalmente se usa como un amplificador de corriente. En el modo activo, dos uniones están sesgadas de forma diferente, lo que significa que la unión emisor-base está polarizada hacia directamente, mientras que la unión colector-base está polarizada inversamente. En este modo, la corriente fluye entre el emisor y el colector y la cantidad de flujo de corriente es proporcional a la corriente de base.
  • 84.
    • En estemodo de operación, tanto la base del emisor como las uniones de la base del colector están polarizadas directamente. La corriente fluye libremente desde el colector al emisor cuando la tensión base-emisor es alta. En este modo, el dispositivo está completamente encendido.
  • 85.
    •El funcionamiento deltransistor es igual, pero el agua lo cambiamos por corriente eléctrica y la llave de agua será el transistor.
  • 86.
    • - Transistoren corte: cuando no le llega nada de corriente a la base, no hay paso de corriente entre el colector y el emisor (en corte). En esta situación, entre el colector y emisor es como si hubiera un interruptor abierto. Ib = 0A, Ic-e = 0A. OJO el transistor seguirá en corte hasta llegar a la mínima Ib a la que se activa, un poco por encima normalmente de 0A. Podemos llamarla Ib mínima. Por ejemplo, podemos tener un transistor que hasta que no llega a una Ib de 0,3 miliamperios no se activa, por lo que con 0,2A seguirá en corte.
  • 87.
    • - Transistoren activa: Entre esa mínima Ib y la Ib máxima a partir de la cual ya no pasa más corriente entre el colector y el emisor, el transistor trabaja en activa. En esta franja de intensidades de base, la corriente de salida Ic-e depende de la corriente de entrada o de Ibase. Para calcular cuánto aumenta en esta zona de trabajo la Ic-e con respecto a la Ib de entrada tenemos la siguiente fórmula: Ic-e = β x Ib; donde β es lo que se llama la "Ganancia del Transistor". • Por ejemplo: un transistor que tiene una ganancia de 10; quiere decir que la Ic será 10 veces mayor que la Ic. Si β fuera de 100, la Ic será 100 veces mayor que la Ib.
  • 88.
    • - Transistoren Saturación: A partir de cierta corriente de base máxima, aunque aumentemos la Ibase ya no aumenta la Ic-e. Es la Ib máxima para que pueda aumentar la corriente de salida entre colector y emisor Ic-e. Ic-e = Imáxima. Cada transistor tiene su propia Ibmáxima y Ib mínima y por supuesto su propia Ic-e máxima. Intensidades que deberemos comprobar para el transistor que estemos utilizando y nunca sobrepasarlas, ya que nos cargaríamos el transistor.
  • 89.
    Intensidades en elTransistor •Las corrientes en un transistor son 3, de base, de colector y de emisor. •La del colector Ic, la del emisor Ie y la de base Ib se relacionan según la siguiente forma: Ie = Ib + Ic •Pero como la Ib es tan pequeña se puede decir sin mucho error que Ic = Ie = Ic-e, por lo que la fórmula anterior quedaría: Ic = β x Ib
  • 90.
    • En cortey Saturación y como interruptor el transistor trabajara para utilizarlo como un componente de electrónica digital. 0 o 1 (interruptor) • -En activa y como amplificador, el transistor trabajará para utilizarlo como un componente de electrónica analógica.
  • 91.
    Tensiones • Las 2tensiones más importantes son la tensión entre la base y el emisor Vb-e y la tensión entre el colector y el emisor Vc-e. • En corte: Cuando la V1 es cero, entonces Ib = 0 y Vb-e = V1 = 0V. En este caso Ic-e = 0A y la Vc-e será igual a la V2. • OJO en el esquema real la Vbe y la Vce y sus intensidades dependerá da las resistencias RB y RC. • Habrá una VRb y una VRc también. • En saturación: en este caso tendremos que V1 será la máxima para conseguir la Ib máxima a partir de la cual la Ic-e será máxima. Vb-e será la máxima; y la entre c-e, al ser como un interruptor cerrado será Vc-e = 0V. • Vcc=Vce=RcxIc
  • 92.
    • En activa:tendremos una Vb-e entre 0V (un poco mayor, recuerda Ib mínima necesitamos) y la tensión para conseguir la Ib que nos de la Ic-e máxima. Ahora entre el colector y el emisor no es ni un interruptor cerrado ni abierto, es como si hubiera una pequeña resistencia, que irá disminuyendo de valor según aumente la Ib dejando pasar más corriente entre colector y emisor. • Cuando la Ib sea la máxima, entonces esa resistencia será de valor 0. • La tensión entre Vc-e dependerá de la carga conectada antes del colector, de la V2 y de Ib.
  • 94.
    Polarización de unTransistor • Polarizar es aplicar las tensiones adecuadas (con su polaridad (+ o -) a los componentes para que las corrientes pueden circular por el circuito del transistor y funcionen correctamente. • Normalmente solo se utiliza una fuente de tensión para alimentar tanto al receptor a través del colector-emisor, como para alimentar a la base para activar el transistor. La forma más sencilla de polarizar un transistor es fijarse en la flecha del transistor. En el NPN la intensidad o corriente debe pasar del colector en sentido del emisor, y la corriente a la base tiene que llegar (entrar) en su dirección.
  • 95.
    • Recordamos queel sentido de la corriente es por convenio del polo positivo al negativo, del + al -. Pues bien coloquemos la fuente de tensión o pila en sentido tal que las corrientes generadas tengan el sentido adecuado a la circulación que dijimos antes: • Para poner solo una fuente de tensión (pila) he utilizado el colector como punto común para el paso de las corrientes Ib e Ic. Por ese motivo se llama "De Colector Común".
  • 97.
  • 100.
  • 101.
    Asociación de transistores.Par Darlington El transistor Darlington es un tipo especial de transistor que tiene una muy alta ganancia de corriente. Consiste en colocar dos transistores escalonados, uno a continuación del otro. El emisor del primero se conecta a la base del segundo.
  • 102.
    Se consigue unefecto de amplificación adicional, de modo que permite que el led (salida) se active con una señal mucho más pequeña de lo habitual aplicada a la base del primer transistor.
  • 103.
  • 104.
    Los circuitos integrados(C.I.) o chip son circuitos que tienen un uso específico. Es una pastilla delgada en la que se encuentran una gran cantidad de dispositivos microelectrónicos interconectados. Los chips más avanzados son los microprocesadores.
  • 105.
    • Aquí tenéisun enlace a la simbología eléctrica y elec trónica • https://www.simbologia-electronica.com/simbolos -electricos-electronicos/simbolos-electricos.htm