jueves, 14 de julio de 2016
DIODOS, TRANSISTORES Y TIRISTODES
DIODOS, TRANSISTORES Y TIRISTODES
El Diodo Semiconductor
Lo primero de todo es explicar que es un diodo.
El Diodo es un componente electrónico que solo permite el paso de la corriente en un sentido (por eso es un semiconductor, por que es conductor solo en determinadas condiciones). Si quieres saber como funcionan los semiconductores físicamente, vete a los enlaces de la derecha en "También te Puede Interesar" y visita semiconductores y union PN. En esta página solo explicaremos el diodo de forma práctica.
En la imagen de abajo vemos el diodo real y su símbolo. Si el ánodo (patilla larga) se conecta al polo positivo y el cátodo (patilla corta) al negativo, entonces por el diodo podrá circular corriente, sería similar a un interruptor cerrado. Si lo conectamos al revés la corriente no pasará a través del diodo, será como un interruptor abierto. Fíjate que en el diodo real, para identificar el cátodo, es la parte de la banda de color gris del diodo.
Veamos los videos para entenderlo mejor. En el primer video puedes ver como es su funcionamiento y algunas de sus aplicaciones. En el segundo puedes ver como se hacen las mediciones de varios diodos diferentes con el polímetro, para posteriormente utilizarlos en circuitos con diodos.
¿que son los diodos?
En este otro video puedes ver como se hacen mediciones con los Diodos:
http://www.areatecnologia.com/electronica/el-diodo.html
¿Qué es un Transistor?
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El transistor, inventado en 1951, es el componente electrónico estrella, pues inició una auténtica revolución en la electrónica que ha superado cualquier previsión inicial. También se llama Transistor Bipolar o Transistor Electrónico.
El Transistor es un componente electrónico formado por materiales semiconductores, de uso muy habitual, pues lo encontramos presente en cualquiera de los aparatos de uso cotidiano como las radios, alarmas, automóviles, ordenadores, etc.
Vienen a sustituir a las antiguas válvulas termoiónicas de hace unas décadas. Gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles llamados comúnmente "transistores", televisores que se encendían en un par de segundos, televisores en color, etc. Antes de aparecer los transistores, los aparatos a válvulas tenían que trabajar con tensiones bastante altas, tardaban más de 30 segundos en empezar a funcionar, y en ningún caso podían funcionar a pilas debido al gran consumo que tenían.
Los transistores son unos elementos que han facilitado, en gran medida, el diseño de circuitos electrónicos de reducido tamaño, gran versatilidad y facilidad de control. En la siguiente imagen podemos ver varios transistorores diferentes.
En la imagen siguiente vemos a la izquierda un transistor real y a la derecha el símbolo usado en los circuitos electrónicos. Fíjate que siempre tienen 3 patillas y se llaman emisor, base y colector. Es muy importante saber identificar bien las 3 patillas a la hora de conectarlo. En el caso de la figura, la 1 sería el emisor, la 2 el colector y la 3 la base.
Un transistor es un componente que tiene, básicamente, dos funciones:
- 1. Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una PEQUEÑA señal de mando. Como Interruptor. Abre o cierra para cortar o dejar pasar la corriente por el circuito.
- 2. Funciona como un elemento Amplificador de señales. Le llega una señal pequeña que se convierte en una grande.
Pero el Transistor también puede cumplir funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador.
Veamos como funciona un transistor.
Funcionamiento del Transistor
Un transistor puede tener 3 estados posibles en su trabajo dentro de un circuito:- En activa : deja pasar mas o menos corriente.
- En corte: no deja pasar la corriente.
- En saturación: deja pasar toda la corriente.
Para comprender estos 3 estados lo vamos hacer mediante un símil hidráulico que es más fácil de entender.
Lo primero imaginemos que el transistor es una llave de agua como la de la figura. 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 (luego lo haremos). Empecemos.
En la figura vemos la llave de agua en 3 estados diferentes. Para que la llave suba y pueda pasar agua desde la tubería E hacia la tubería C, es necesario que entre algo de agua por la pequeña tubería B y empuje la llave hacia arriba (que el cuadrado de líneas suba y permita el paso de agua). En el símil tenemos:
B = base
E = Emisor
C = Colector
- Funcionamiento en corte: si no hay presión de agua en B (no pasa agua por su tubería), la válvula esta cerrada, no se abre la válvula y no se produce un paso de fluido desde E (emisor) hacia C (colector). La válvula está en reposo y no hace nada.
- 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 desde E hacia C.
- Funcionamiento en saturación: si llega suficiente presión por B se abrirá totalmente la válvula y todo el agua podrá pasar desde el emisor E hasta el colector C (la máxima cantidad posible). Por mucho que metamos más presión de agua por B la cantidad de agua que pasa de E hacia C es siempre la misma, la máxima posible que permita la tubería. Si metiéramos demasiada presión por B podríamos incluso estropear la válvula.
Como ves una pequeña cantidad de agua por B permite el paso de mucho más agua entre E y C (amplificador).
¿Entendido? Pues ahora el funcionamiento del transistor es igual, pero el agua lo cambiamos por corriente eléctrica y la llave de agua será el transistor.
En un transistor cuando no le llega nada de corriente a la base, no hay paso de corriente entre el emisor y el colector (en corte), funciona como un interruptor abierto entre el emisor y el colector, ycuando tiene la corriente de la base máxima (en saturación) su funcionamiento es como un interruptor cerrado dejando pasar la corriente, entre el emisor y el colector. Además pasa la máxima corriente permitida por el transistor entre E y C.
El tercer caso es que a la base del transistor le llegue una corriente más pequeña de la corriente de base máxima para que se abra el transistor, entonces entre Emisor y Colector pasará una corriente intermedia que no llegará a la máxima.
Como ves el funcionamiento del transistor se puede considerar como un interruptor que se acciona eléctricamente, por medio de corriente en B, en lugar de manualmente como son los normales. Perotambién se puede considerar un amplificador de corriente por que con una pequeña corriente en la base conseguimos una corriente mayor entre el emisor y colector. Acuérdate del símbolo y mira la siguiente figura:
Las corrientes en un transistor son 3, corriente de base Ib, corriente de emisor Ie y corriente del colector Ic. En la imagen vemos las corrientes de un transistor tipo NPN.
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). Puedes saber más sobre estas uniones aquí: Unión PN. Según esto podemos tener 2 tipos de transistores diferentes: PNP o NPN.
Polarización de un Transistor
Polarizar es aplicar las tensiones adecuadas a los componentes para que funcionen correctamente.
Un polo P estará polarizado directamente si se conecta al positivo de la pila, el polo N estará polarizado directamente si se conecta al polo negativo. El revés estarían polarizados inversamente.
Hay una gama muy amplia de transistores, por lo que antes de conectar deberemos identificar sus 3 patillas y saber si es PNP o NPN. En los transistores NPN se debe conectar al polo positivo el colector y la base, y en los PNP el colector y la base al polo negativo.
La unión BASE-EMISOR siempre polarizado directamente, y la unión COLECTOR–BASE siempre polarizado inversamente en los dos casos.
Diferencias entre el transistor PNP y el NPN
Fíjate en los 2 tipos, la principal diferencia es que en el PNP la corriente de salida (entre el emisor y colector) entra por el emisor y sale por el colector. Fíjate que la flecha en el símbolo "pincha a la base". Una regla para acordarse es que el PNP pincha (la p del principio).
En el NPN la corriente entra por el colector y sale por el emisor, al revés. Si te fijas en la flecha la flecha "no pincha a la base". Según la regla NPN = no pincha (la N del NPN). Con esta regla te acordarás muy fácilmente si el símbolo es de un PNP o NPN. Recuerda pincha PNP, no pincha NPN.
Otra cosa muy importante a tener en cuenta, es la dirección de las corrientes y las tensiones de un transistor, sea NPN o PNP. Fíjate en la siguiente imagen. En este caso hemos puesto el emisor abajo y el colector arriba, no pasa nada es lo mismo, pero en algunos esquemas te los encontrarás de esta forma y es bueno verlos así también.
Si te fijas, es fácil averiguarlas por intuición con la flecha del símbolo. Si es PNP lógicamente la I del emisor (IE) tendrá la dirección del emisor, por que entra por él. Por donde entran las corrientes estará el positivo de las tensiones. Si la corriente del emisor entra por el emisor (PNP), la tensión emisor colector tendrá el positivo por donde entre, es decir en el emisor, y se llamará Tensión emisor-colector (Ve-c). Si la corriente entra por el colector, o lo que es lo mismo sale por el emisor se llamara Tensión colector-emisor (Vc-e) y la corriente saldrá por el emisor. No te líes que es muy fácil, solo tienes que fijarte un poco, y no hace falta aprenderlas de memoria.
Formulas del Transistor
Si te fijas en un PNP la corriente que entra es la del emisor, y salen la del colector + la corriente de la base, pero al ser la de base tan pequeña comparada con las otras dos, se puede aproximar diciendo que IE = IC. En realidad las intensidades en un transistor serían:
IE = IC + IB; para los 2 tipos de transistores. Fíjate en la flecha del símbolo y las deducirás.
Si nos dan 2 intensidades y queremos calcular la tercera solo tendremos que despejar.
¿Cómo serían las intensidades en corte? Pues todas cero.
Otro dato importante en un transistor es la ganancia, que nos da la relación que hay entre la corriente de salida IC y la necesaria para activarlo IB (corriente de entrada). Se representa por el símbolo beta β.
β = IC / IB
La ganancia es realmente lo que se amplifica la corriente en el transistor. Por ejemplo una ganancia de 100 significa que la corriente que metamos por la base se amplifica, en el colector, 100 veces, es decir será 100 veces mayor la de colector que la de la base. Como la de colector es muy parecida a la del emisor, podemos aproximar diciendo que la corriente del emisor también es 100 veces mayor que la de la base.
En un transistor que tenga una ganancia de 10, si metemos 1 amperio por la base, por el colector obtendremos 10 amperios. Como ves, el transistor también es un amplificador. Pero OJO imagina que el transistor que tienes solo permite como máximo 5 amperios de salida, ¿qué pasaría si metemos 1 amperio en la base? ¡¡¡Se quemaría!! por que no soportaría esa corriente de 10A en el colector.
También es muy importante que sepas que la corriente del colector depende del receptor que tengamos conectado a la salida, entre el colector y el emisor. La corriente del colector será la que "chupe" ese receptor, nunca mayor. Si en el caso anterior el receptor fuera un lámpara que solo consumiera 3 amperios no pasaría nada, ya que entre el emisor y el colector solo circularían los 3 amperios que demanda la lámpara. Fíjate en el siguiente circuito:
La lámpara "chupa" 3 amperios, pues la corriente máxima que pasará entre emisor y colector, o lo que es lo mismo la corriente que circulará por el circuito de salida será 3A, nunca más de 3 Amperios, que es la que demanda la lámpara.
En ese circuito para que la lámpara luzca necesitamos meter una pequeña corriente por la base para activar el transistor. Si no hay corriente de base la lámpara no lucirá, por que el transistor actúa como un interruptor abierto entre el colector y el emisor.
De todas formas hay que fijarse muy bien en las corrientes máximas que aguanta el transistor que estemos usando para no quemarlo.
Otro dato importante es la potencia máxima que puede disipar el transistor. Según la fórmula de la potencia: P = V x I, en el transistor sería:
P = Vc-e x Ic tensión colector-emisor por intensidad del colector.
Tenemos que saber la potencia total que tiene el receptor o los receptores que pongamos en el circuito de salida para elegir un transistor que sea capaz de disipar esa misma potencia o superior, de lo contrario se quemaría.
En el caso del circuito anterior P = 3A x 6V = 18w, con lo cual el transistor para el circuito deberá ser de esa misma potencia, mejor un poco mayor.
Po último hablemos de las tensiones. Todos los transistores cumplen que Vcb + Vbe = Vce, es decir las tensiones de la base son iguales a la tensión de salida.
El circuito básico de un transistor es el que ves a continuación:
La resistencia de base sería la de 20KΩ (kilo ohmios) y la resistencia de 1KΩ sería el receptor de salida. Muchas veces se usa la misma pila para todo el circuito, como verás más adelante.
Ejercicios con Transistores
Los ejercicios con transistores, como ves por las fórmulas, suelen ser muy sencillos, pero alguno hay que se complica un poco.
¿Hacemos un ejercicio complicado?
Un transistor de tipo npn y β= 100 se conecta de la siguiente manera: la base se conecta al terminal positivo de una pila de 5 V a través de una resistencia de 100 kohmios; el colector se conecta al terminal positivo de otra pila de 10 V a través de una resistencia de 100 ohmios el emisor se conecta a los terminales negativos de ambas pilas. En estas condiciones calcule la corriente de colector. tensión base-emisor 0,7A. Aquí tienes la solución:
¿No lo entiendes? Te lo explico:
Si aíslas el circuito de entrada (el de la base) tenemos una pila de 5V con una resistencia de 100 Kohmios y la tensión de la base- emisor. Si I = V / R. Intensidad es igual a la tensión partido por la resistencia (ley de ohm).
IB = (Vpila - Vb-e)/ Rb = (5-0,7)/ 100.000 = 4,3 x 10 elevado a menos 5 o lo que es lo mismo 0,000043A.
La tensión de la Vb-e es contrario a la de la pila (recuerda los signos) y por eso se restan.
Aplicando la fórmula de la ganancia β = IC/IB si despejamos la IC sería IC =β x IB= 0,0043A y ya está resuelto.
En este circuito por el receptor de salida, cuando se activa el transistor, circulan 0,0043A. Pero fíjate para activar el transistor solo hace falta una corriente de base de 0,000043A, mucho menor.
Si no te enteras no te vendría mal repasar las leyes de Kirchhoff.
¿Por qué la base siempre lleva una Resistencia?
En todos los circuitos que veas con transistores verás que hay una Rb (resistencia de base) colocada en serie con la base. Su misión es proteger la base para que no le llegue nunca una corriente muy grande a la base y se queme el transistor. La Rb al estar en serie con la base limita la corriente que le llega a la base, de tal forma que no sea más grande que la que puede soportar la base. Recuerda I = V / R (ley de ohm), si no hubiera Rb la I sería infinito. Cuanto mayor sea la Rb menor será la IB.
¿Hacemos un circuito con el transistor?
Circuitos con Transistores
Empecemos por uno básico. Se trata de un circuito que cuando ponemos los dedos entre 2 chapas se active un motor de c.c. (corriente continua). Aquí lo tenemos:
Según esta en el esquema no hay corriente de base y el transistor será un interruptor abierto entre el emisor y colector, lo que hace que el motor no gire.
Si ponemos lo dedos uniendo las dos chapas de la izquierda, a la base le llegará una pequeña corriente a través de la Rb de 2,2Kohmios. Esto hace que el transistor se active y se comporte como un interruptor cerrado entre emisor y colector, permitiendo paso de corriente en el circuito de salida, con lo que el motor gira.
¿Fácil NO? Pues ya tienes tu primer circuito con un transistor. Vamos a por otro.
Ahora vamos a construir una alarma por rotura de un cable. Cuando el cable se rompe un zumbador (timbre) suena. Aquí tienes el circuito:
Fíjate que cuando el cable no esta roto la corriente de la pila se cierra por la Rb de 10Kohmios y vuelve a la pila por el cable que no le ofrece ninguna resistencia. El transistor esta en corte, no hay Ib, y por el circuito de salida no pasa corriente, lo que implica que la alarma no suena.
Cuando el cable se rompe la corriente entra por la Rb y pasa a la base por que no puede circular por el cable. ¿Qué pasará?. Pues que hay corriente en la base, el transistor se activa y la alarma suena.
Por último te dejamos dos videos que te explican el transistor por si algo no te ha quedado claro y si quieres aprender electrónica de forma fácil para todos, te recomendamos el siguiente libro que contiene los conceptos básicos de electrónica explicados de forma sencilla y amena, ahora en oferta por solo 4€.
http://www.areatecnologia.com/TUTORIALES/EL%20TRANSISTOR.htm
CONDENSADORES Y RESISTENCIAS
CONDENSADORES Y RESISTENCIAS 
Un condensador, también llamado capacitor, es un componente eléctrico que almacena carga eléctrica, para liberarla posteriormente. También se suele llamar capacitor. En la siguiente imagen vemos varios tipos diferentes.
Recuerda que la carga eléctrica es la cantidad de electricidad. Si no tienes claro lo que es la carga o quieres saber más sobre carga y otras magnitudes te recomendamos el siguiente enlace: Magnitudes Electricas.
Veamos el funcionamiento de los condensadores y los tipos de capacitores que existen.
¿Cómo almacena la Carga el Condensador?
Para almacenar la carga eléctrica, utiliza dos placas o superficies conductoras en forma de láminas separadas por un material dieléctrico (aislante). Estas placas son las que se cargarán eléctricamente cuando lo conectemos a una batería o a una fuente de tensión. Las placas se cargarán con la misma cantidad de carga (q) pero con distintos signos (una + y la otra -). Una vez cargado ya tenemos entre las dos placas una d.d.p o tensión, y estará preparado para soltar esta carga cuando lo conectemos a un receptor de salida.
El material dieléctrico que separa las placas o láminas suele ser aire, tantalio, papel, aluminio, cerámica y ciertos plásticos, depende del tipo de condensador. Un material dieléctrico es usado para aislar componentes eléctricamente entre si, por eso deben de ser buenos aislantes. En el caso del condensador separa las dos láminas con carga eléctrica.
La cantidad de carga eléctrica que almacena se mide en Faradios. Esta unidad es muy grande, por eso se suele utilizar el microfaradio 10 elevado a menos 6 faradios. 1 µF = 10-6 F. También se usa una unidad menor el picofaradio, que son 10 elevado a menos 12 Faradios. 1 pF = 10-12 F.
Esta cantidad de carga que puede almacenar un condensador, se llama Capacidad del Condensador y viene expresada por la siguiente fórmula:
C = q / V
q = a la carga de una de los dos placas. Se mide en Culombios.
V = es la tensión o d.d.p entre los dos extremos o placas o lo que es lo mismo la tensión del condensador. Se mide en voltios.
Según la fórmula un condensador con una carga de 1 Culombio con una tensión de 1 Voltio, tendrá una capacidad de 1 Faradio. Como ya dijimos antes este condensador sería enorme, ya que 1 Faradio es una unidad de capacidad muy grande (ocuparía un área aproximada de 1.011m2 que en la práctica es imposible).
Podríamos despejar la tension del condensador en la fórmula anterior y quedaría:
V = q/C
Carga y Descarga de Un Condensador
Un condensador no se descarga instantáneamente, lo mismo que ocurre si queremos pasar en un coche de 100Km/h a 120Km/h, no podríamos pasar directamente, sino que hay un periodo transitorio. Lo mismo ocurre con su carga, tampoco es instantánea. Como veremos más adelante, esto hace que los condensadores se puedan usar como temporizadores.
Vamos a ver como se carga y descarga un condensador partiendo de un circuito muy sencillo, en el que solo tenemos una resistencia de salida R2 y un conmutador, paro cargar o descargar el condensador, dependiendo de su posición. La R1, como ya veremos es para poder controlar el tiempo de carga y se llamaresistencia de carga.
Carga del Condensador
Al poner el conmutador en la posición del circuito anterior, el condensador estará en serie con R2 y estará cargándose.
El tiempo de carga dependerá de la capacidad del condensador y de la resistencia que hemos puesto en serie con él. La resistencia lo que hace es impedir el paso de la corriente, por eso cuanto mayor sea esta, mayor será el tiempo de carga, los electrones que circulan por el circuito irán más lentos hacia el condensador por culpa de la resistencia.
Fíjate en la gráfica del tiempo en función de la tensión del condensador, el condensador se va cargando hasta alcanzar su capacidad máxima al cabo de 5 x R1 x C segundos.
¿Qué pasaría si no colocamos la resistencia de carga R1?. Según la fórmula al ser R1 = 0 , el condensador se cargará instantáneamente, pero no es así por que el propio condensador tiene una pequeña resistencia, que para los cálculos se considera despreciable frente a R1.
De todas formas no es recomendable cargar un condensador directamente sin resistencia de carga, ya que la corriente de carga podría ser muy alta y dañar el condensador. Recuerda I = V / R (ley de ohm). Si R es muy pequeña, la I será muy grande. En el caso del condensador la corriente sería I = V / Icondensador, como la I del condensador es muy pequeña el condensador se cargaría con una I muy grande. Esto podría hacer que los conductores del circuito y el propio condensador no la soporten y se quemen.
¿Qué pasa una vez que el condensador está cargado completamente?. Una vez que el condensador se ha cargado, ya no necesita más carga de la batería y por lo tanto se comportaría como un interruptor abierto. entre los dos extremos del condensador tendríamos una d.d.p, la del condensador, pero no habría circulación de corriente a través de él, es decir la I por el condensador será 0 amperios, pero si tendrá voltaje.
En el circuito anterior al cabo de un tiempo el condensador se habrá cargado y la batería no suministra más corriente al condensador, el condensador estará cargado y actuará como un interruptor abierto. Ojo en el momento que cambiemos la posición del conmutador, el condensador se descargará sobre R2 y si que circulará corriente a través de el. Esto lo vemos a continuación.
Descarga del Condensador
Como ves en el esquema, hemos cambiado la posición del conmutador y ahora la carga del condensador se descargará sobre la resistencia de salida R2.
Igual que antes, esta descarga no será instantánea, dependerá de la R2 de salida y de la capacidad del condensador. La formula para la carga y descarga del condensador es la misma. A mayor R2 mayor tiempo de descarga.
Si además de la R2 pusiéramos otro receptor, por ejemplo un led o una lámpara, podríamos controlar el tiempo que estará encendido, que será el tiempo que dure la descarga a través de R2 y del Led o lámpara. Además si la R2 fuera un potenciómetro (resistencia variable), podríamos variar el tiempo de descarga cambiando el valor de la resistencia del potenciómetro. ¡¡¡Hemos construido un temporizador!!!. Aquí tienes el circuito:
OJO de la misma forma que no es recomendable cargar un condensador sin R1, tampoco lo es descargarlo directamente sin R2, estaríamos provocando un cortocircuito, con un I muy grande de descarga y por lo tanto también podríamos quemar el condensador.
El Condensador como Filtro
Fíjate en el siguiente circuito:
Tenemos un condensador en paralelo con una resistencia, alimentados por una corriente alterna (fíjate en la forma de las ondas en el dibujo). Expliquemos que pasa en este circuito.
En el instante inicial el condensador está descargado y la tensión de alimentación lo carga. Al cabo de un tiempo en condensador estará completamente cargado. ¿Qué pasa ahora? Ahora el condensador comienza a descargarse por RL, pero casi nada más empezar a descargarse, el generador de alterna lo detecta y empieza a cargar otra vez el condensador. El condensador nunca se descarga por completo.
La Tensión en Rl o de salida, al estar en paralelo con el condensador, será la misma que tenga el condensador, por eso la onda de la tensión de salida será la de la gráfica de la derecha, una onda rectificada, de tal forma que solo tendrá la cresta de la onda. Esto se usa, por ejemplo, para una fuente de alimentacion.
Tipos de Capacitores
Los condensadores o capacitores se clasifican según el dieléctrico que utilizan. Ya vimos antes los tipos. El tipo no es muy importante, aunque los más utilizados son los electrolíticos, los de papel, los de aire y los cerámicos. Los electrolíticos son condensadores que tienen polaridad, es decir tienen positivo y negativo para su conexión.El material más usado para la fabricación de condensadores es el Tantalio, por su gran capacidad de almacenamiento y su poder de minituarización, condensadores muy criticados por ser un mineral que procede del coltan, material que por su explotación provoca muchas muertes en el Congo (sigue el enlace subrayado en rojo si quieres saber más sobre el coltan).
Ojo los condensadores electrolíticos están formados por una disolución química corrosiva, por eso siempre hay que conectarlos con la polaridad correcta. Tienen una patilla larga y una corta, la larga siempre debe ir al positivo y la corta al negativo.
También se pueden clasificar como fijos y variables. Los fijos tienen una valor de la capacidad fija y los variables tienen una capacidad que se puede ajustar.
Veamos como son algunos de los diferentes tipos de capacitores:
Ahora veamos algunos de los símbolos usados en los circuitos en función del tipo de condensador:
Código de los Condensadores
Los condensadores tienen un código de colores, similar al de las resistencias, para calcular el valor de su capacidad, pero OJO en picofaradios (10-12 Faradios).
El primer color, nos dice el valor de la primera cifra de la capacidad, el segundo el de la segunda y el tercero el del factor de multiplicación, que es 10 elevado al número del código del color.
El cuarto color nos indica la tolerancia, el porcentaje que puede variar del valor teórico (el sacado de los 3 primeros colores) de su capacidad. Por ejemplo 10%, 20%, etc.
Si un condensador tiene un valor de 1000pF y una tolerancia del 10%, quiere decir que el valor real puede oscilar entre un 10% mas o un 10% menos. Podría valer entre 900 y 1100 pF, aunque normalmente se ajustan bastante al valor teórico, en este caso 1000pF.
El quinto color nos indica la tensión de trabajo del condensador, es decir tensión a la que se carga.
El valor de los colores vienen en un tabla, iguales a los de las resistencias, que puedes ver aquí : Código Colores Resistencia.
Sabiendo el valor de los colores, veamos un ejemplo:
¿Que valor tendría un condensador con los siguientes colores verde-azul-naranja?
Verde = 5; azul = 6, Naranja = 3; por lo tanto tendrá una capacidad = 56 x 103 picofaradios = 56000 pF = 56 nF.
Si te ha quedado alguna duda fíjate en este otro ejemplo:
Hay otro código que se usa en los condensadores es el llamado código japonés o código 101. Este código lleva 3 números.
Imagina que ves un condensador como el de la figura:
Este condensador lleva el código Japonés. Los 2 primeros dígitos hay que multiplicarlos por 10 elevado al tercer dígito (llamado multiplicador) para calcular su capacidad, en picofaradios (10-12 Faradios). En este ejemplo sería 10 x 104 picofaradios = 0.1 microfaradios.
Este condensador se llamaría condensador cerámico 104.
También se usa el código de letras, en lugar de banda de colores se imprimen en el propio condensador unas letras y números. Por ejemplo la letra K indica cerámico, pero el resto de letras nos indica la tolerancia. Al final o al principio aparece un número que es el valor de la capacidad o de la tensión.
Por poner un ejemplo, pero hay muchos diferentes, si vemos un condensador marcado con las letras 47J, la J indica tolerancia del 5% y el número 47 quiere decir 47 pF.
Otro ejemplo 4p7M; el 4p7 indica 4,7pF y la letras M tolerancia 20%.
Hay tantas formas diferentes que no merece la pena aprenderse este código de letras.
Condensadores en Serie
La tensión total es la suma de las tensiones de los 2 condensadores:
Vt = V1 + V2; en el caso del circuito de la figura Vab será la total.
Recuerda que V1= q/C1, con esta formula podríamos sustituir las V en la anterior.
La capacidad total de todo los condensadores en el circuito en serie sería:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3.... hasta el número total de condensadores que tengamos conectado en serie.
Condensadores en Paralelo
En este caso la tensión de carga de cada condensador es igual a la de la batería por estar en paralelo:
Vab = V1 = V2 = V3 .......
La carga total almacenada en el circuito con todos los condensadores sería la suma de las cargas de todos los condensadores:
Ct = C1 + C2 + C3 .......
http://www.areatecnologia.com/electricidad/condensador.html
LA RESISTENCIA ELECTRICA
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| RESISTENCIAS |
La resistencia eléctrica es una propiedad que tienen los materiales de oponerse al paso de la corriente. Los conductores tienen baja resistencia eléctrica, mientras que en los aisladores este valor es alto. La resistencia eléctrica se mide en Ohm (Ω).
El elemento circuital llamado resistencia se utiliza para ofrecer un determinado valor de resistencia dentro de un circuito.
El elemento circuital llamado resistencia se utiliza para ofrecer un determinado valor de resistencia dentro de un circuito.
Resistencia de un conductor
La resistencia de un material es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su sección. Se calcula multiplicando un valor llamado coeficiente de resistividad (diferente en cada tipo de material) por la longitud del mismo y dividiéndolo por su sección (área).
ρ = Coeficiente de reistividad del material
l = Longitud del conductor
s = Sección del conductor
Además de los conductores y los aisladores encontramos otros dos tipos de elementos: los semiconductores y los superconductores. En los semiconductores el valor de la resistencia es alto o bajo dependiendo de las condiciones en las que se encuentre el material, mientras que los superconductores no tienen resistencia.
ρ = Coeficiente de reistividad del material
l = Longitud del conductor
s = Sección del conductor
Además de los conductores y los aisladores encontramos otros dos tipos de elementos: los semiconductores y los superconductores. En los semiconductores el valor de la resistencia es alto o bajo dependiendo de las condiciones en las que se encuentre el material, mientras que los superconductores no tienen resistencia.
Acoplamiento de resistencias
La dos formas más comunes de acoplar resistencias son en serie y en paralelo. Acopladas se puede obtener una resistencia equivalente. Además existen otras configuraciones como estrella, triángulo, puente de Wheatstone:
- RESISTENCIAS EN SERIE
- RESISTENCIAS EN PARALELO
Resistencias en serie
Resistencia total
La resistencia total es igual a la suma de cada una de las resistencias.
Rt = R1 + R2 + R3
Rt = R1 + R2 + R3
Corrientes y tensiones
La corriente por una rama en serie es la misma (por lo tanto es la misma para cada resistencia). La suma de las caídas de tensión en cada resistencia es igual a la tensión total aplicada a la rama. Ver resolución Ley de Ohm y leyes de Kirchhoff.
Resistencias en paralelo
Resistencia total
La suma de las inversas de cada resistencia es igual a la inversa de la resistencia total.
Tensión en cada resistencia
Dado en que están unidas por un conductor, la tensión aplicada a cada resistencia es la misma que la aplicada entre A y B.
V1 = V2 = V3
V1 = V2 = V3
Corriente por cada resistencia
La corriente se divide en cada nodo de tal forma que la suma de todas las corrientes en paralelo es igual a la corriente total.
I = I1 + I2 + I3
I = I1 + I2 + I3
http://www.fisicapractica.com/resistencia.php
FRITZING
FRITZING
En está entrada hablaremos de fritzing que es un programa de automatización de diseño electrónico libre que busca ayudar a diseñadores y artistas para que puedan pasar de prototipos a productos finales.
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Fritzing fue creado bajo los principios de Processing y Arduino, y permite a los diseñadores, artistas, investigadores y aficionados documentar sus prototipos basados en Arduino y crear esquemas de circuitos impresos para su posterior fabricación.Además cuenta con un sitio web complementario que ayuda a compartir y discutir bosquejos y experiencias y a reducir los costos de fabricación.
Estos son unos de los prototipos que pueden ser hechos, estos que verán a continuación son de las entradas que he hecho anteriormente.
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En esta herramienta puedes encontrar desde el Arduino UNO, MEGA, resistencias, wires, protoboards e incluso hasta los componentes que venden SparkFun.
Aquí se puede ver los Arduinos que pueden ser prototipiados.
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Algunos componentes básicos de eléctronica.
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Y algunos componentes de SparkFun.
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