Una vivienda. Un trabajo: Y por fin llegó la electrónica
En este tema entramos en contacto con la electrónica, de una forma muy básica:
- Los componentes electrónicos más comunes, pasivos y activos, y su función en los circuitos.
- La fuente de alimentación, como está formada y qué hace.
- Así como los tipos de unión de estos componentes electrónicos.
1.- ¿Que llegó qué?
Los componentes electrónicos se conectan formando circuitos que se montan sobre una placa. La placa formará parte de un dispositivo electrónico que realizará alguna función. Tradicionalmente los componentes electrónicos se han clasificado en dos grupos:
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2.- ¿Vemos los componentes pasivos?
Son los que tienen solo dos terminales y por ellos pasa una sola corriente eléctrica. No pueden actuar sobre el circuito amplificando o modificando la corriente que pasa por él. Entre ellos destacan: los resistores, los condensadores, las bobinas y los diodos.
Son los que tienen solo dos terminales y por ellos pasa una sola corriente eléctrica. No pueden actuar sobre el circuito amplificando o modificando la corriente que pasa por él. Entre ellos destacan: los resistores, los condensadores, las bobinas y los diodos.
2.1.- Resistencias o resistores
Estos componentes son ya unos viejos conocidos tuyos. Son los más humildes y a la vez los más usados en los circuitos electrónicos; están presentes prácticamente en todos. Su misión es la de "repartir" adecuadamente las tensiones y las corrientes que necesitan los demás componentes para funcionar. Las hay de varios tipos: fijas, variables y especiales.
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2.2.- Condensadores
Los condensadores son dispositivos capaces de almacenar carga eléctrica que más tarde puede usarse para establecer una corriente, mientras el condensador se descarga.
La cantidad de carga que puede almacenar por cada voltio al que esté sometido se llama capacidad del condensador y su unidad de medida es el faradio (F). Un condensador cargado se comporta como un interruptor abierto, impidiendo el paso de corriente.
Los más usados son de dos tipos: electrolíticos (también llamados polares) y no polares.
Los condensadores son dispositivos capaces de almacenar carga eléctrica que más tarde puede usarse para establecer una corriente, mientras el condensador se descarga.
La cantidad de carga que puede almacenar por cada voltio al que esté sometido se llama capacidad del condensador y su unidad de medida es el faradio (F). Un condensador cargado se comporta como un interruptor abierto, impidiendo el paso de corriente.
Los más usados son de dos tipos: electrolíticos (también llamados polares) y no polares.
2.3.- Bobinas
También llamadas inductores, las bobinas consisten tan solo en un hilo de cobre enrollado.Cuando la corriente eléctrica pasa por una bobina, ésta crea un campo magnético que se opone a que la intensidad de corriente que la atraviesa cambie bruscamente. Esta característica de las bobinas tiene dos aplicaciones en los circuitos:
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2.4.- Diodos
Son componentes fabricados con un minúsculo cristal de material semiconductor montado sobre un pequeño tubo de vidrio o plástico. Su característica principal es que solo permiten el paso de la corriente eléctrica en un sentido. Los LED emiten luz cuando la corriente eléctrica pasa por ellos. Todas las lucecitas verdes, rojas, amarillas, naranjas, ... que se ven encendidas en casi todos los aparatos (TV, ordenadores, radios, consolas, etc.) son LEDs. Los LEDs necesitan una corriente muy pequeña para funcionar, por lo que siempre se protegen con una resistencia en serie. |
3.- ¿Cuáles son los componentes activos?
Los componentes activos son los que tienen varios terminales y por ellos pueden pasar varias corrientes distintas. Actúan sobre el circuito amplificando o modificando la corriente que pasa por él. Entre ellos están el transistor y los circuitos integrados.
3.1.- Transistores
El transistor es la estrella de los componentes electrónicos. La base actúa como un "grifo" que controla la corriente que pasa del colector al emisor. El transistor tiene tres modos de funcionamiento:
Los componentes activos son los que tienen varios terminales y por ellos pueden pasar varias corrientes distintas. Actúan sobre el circuito amplificando o modificando la corriente que pasa por él. Entre ellos están el transistor y los circuitos integrados.
3.1.- Transistores
El transistor es la estrella de los componentes electrónicos. La base actúa como un "grifo" que controla la corriente que pasa del colector al emisor. El transistor tiene tres modos de funcionamiento:
- Funciona en corte cuando no circula corriente por la base (actúa como un interruptor abierto)
- Funciona en activa cuando circula por la base una pequeña corriente, de unos pocos mA. Entre colector y emisor fluye una corriente proporcional a la de la base, pero mucho mayor (actúa como amplificador)
- Funciona en saturación cuando la corriente que circula por la base supera un cierto valor. Colector y emisor están completamente comunicados y toda la corriente que entre por el colector sale por el emisor (actúa como un interruptor cerrado)
3.2.- Circuitos integrados
Los aparatos electrónicos son cada vez más pequeños, más ligeros y consumen menos energía. Circuitos integrados (chip o microchip) es un pequeño bloque semiconductor en el que están conectados los componentes, en una sola pieza y sin cables. Distinto al circuito impreso, que es una forma de conexión en el que no se usan cables para conectar sino unas láminas de cobre "dibujadas" sobre una placa de plástico. |
4.- La fuente de alimentación
Recuerda que los circuitos electrónicos funcionan con corriente continua, por eso muchos de ellos usan pilas como generador de corriente. Una fuente de alimentación convierte la corriente alterna en corriente continua. En muchos casos la fuente de alimentación está dentro del propio aparato electrónico. En otros, es externa, por ejemplo, los cargadores de las baterías de los móviles. |
5.- Soldando en el trabajo
¿Qué es eso de soldar y cómo lo hace? Vamos a verlo. Soldar es unir sólidamente dos piezas mediante algunas de estas técnicas:
La mayor parte de las soldaduras se realiza en materiales metálicos con la aportación de una sustancia pegamento también metálica. Pues bien, en función de la temperatura de fusión del material pegamento, distinguimos:
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Para aprender... hazlo tú
1. Todos tenemos en casa un montón de fuentes de alimentación; prácticamente una para cada uno de los aparatos electrónicos (móviles, MP3, videoconsolas). Sabemos que para que funcionen estos aparatos, o bien les ponemos pilas o los tenemos que enchufar a la corriente eléctrica de casa para ponerlos a "cargar". Para ello utilizamos un cargador, que no es sino una fuente de alimentación.
En este ejercicio vas a intentar relacionar cada componente de la fuente de alimentación con la función que desempeña.
Los componentes son: Condensador, Diodo, Transformador, Regulador de tensión y Puente de diodos
FUENTE DE ALIMENTACIÓN
1. Todos tenemos en casa un montón de fuentes de alimentación; prácticamente una para cada uno de los aparatos electrónicos (móviles, MP3, videoconsolas). Sabemos que para que funcionen estos aparatos, o bien les ponemos pilas o los tenemos que enchufar a la corriente eléctrica de casa para ponerlos a "cargar". Para ello utilizamos un cargador, que no es sino una fuente de alimentación.
En este ejercicio vas a intentar relacionar cada componente de la fuente de alimentación con la función que desempeña.
Los componentes son: Condensador, Diodo, Transformador, Regulador de tensión y Puente de diodos
FUENTE DE ALIMENTACIÓN
2. Uno de los componentes electrónicos activos más usados es el transistor, por eso en esta actividad vamos a intentar aprender una de sus múltiples aplicaciones.
Recordemos las 3 formas de funcionamiento de un transistor: interruptor abierto, amplificador e interruptor cerrado.
Recordemos las 3 formas de funcionamiento de un transistor: interruptor abierto, amplificador e interruptor cerrado.
- Funciona en corte cuando no circula corriente por la base (actúa como un interruptor abierto)
- Funciona en activa cuando circula por la base una pequeña corriente, de unos pocos mA. Entre colector y emisor fluye una corriente proporcional a la de la base, pero mucho mayor (actúa como amplificador)
- Funciona en saturación cuando la corriente que circula por la base supera un cierto valor. Colector y emisor están completamente comunicados y toda la corriente que entre por el colector sale por el emisor (actúa como un interruptor cerrado)
Te preguntarás ¿y eso que es? Pues es el circuito que permite que se enciendan las luces de cualquier lugar dependiendo de la iluminación del entorno. Cuando anochece (poca luz en el exterior) se encienden las luces de forma automática y cuando amanece y la luz es suficiente se apagan solas.
LDR es un resistor sensible a la luz. Su resistencia eléctrica varía según la luz que recibe: es muy pequeña cuando recibe luz y muy grande cuando no la recibe (o la recibe insuficientemente)
En primer lugar vas a identificar los componentes del circuito escribiendo su nombre bajo el símbolo que los representa:
LDR es un resistor sensible a la luz. Su resistencia eléctrica varía según la luz que recibe: es muy pequeña cuando recibe luz y muy grande cuando no la recibe (o la recibe insuficientemente)
En primer lugar vas a identificar los componentes del circuito escribiendo su nombre bajo el símbolo que los representa:
Ahora debes contestar las siguientes preguntas:
- ¿En qué situación pasará corriente por el transistor? ¿Cuando haya luz o cuando no haya?
- Si no pasa corriente por el transistor, ¿se encenderá la bombilla?
- En el caso anterior, ¿cómo está actuando el transistor? cerrado, abierto o como amplificador.
- Si la luz exterior es bastante, ¿pasará la corriente por la LDR?
- Si la corriente no pasa por la LDR ¿Cómo actúa el transistor?
- En el caso anterior, ¿se encenderá la bombilla?
- Se te ocurre alguna manera de que se pueda modificar el grado de oscuridad que activa el transistor.
- Según el circuito razona si es de día o de noche y describe el paso de la corriente por él.
SOLUCIÓN:
ACTIVIDAD Nº 1:
Nombre y Función que realiza
ACTIVIDAD Nº 2
Nombre de los componentes:
Interruptor Resistor fijo Bombilla
Pila LDR Transistor
ACTIVIDAD Nº 1:
Nombre y Función que realiza
- Transformador: Su misión es convertir la corriente alterna de la red (220 V, 50 Hz) en otra corriente alterna, pero con una tensión mucho menor, la que necesite el aparato que vamos a conectar después.
- Diodo: Convierte en continua la corriente alterna.
- Puente de diodos: Con el diodo llega la corriente continua pero a pulsos. El puente de diodos se usa para conseguir una rectificación completa, es decir, que al aparato que conectamos le llegue corriente continua sin interrupción.
- Condensador: Estabiliza la corriente, consigue hacerla estable, sin altibajos en la tensión que suministra la fuente.
- Regulador de tensión: Asegura que el voltaje de salida de la fuente va a ser siempre constante, que no va a variar dependiendo de la resistencia que tenga el aparato que conectemos.
ACTIVIDAD Nº 2
Nombre de los componentes:
Interruptor Resistor fijo Bombilla
Pila LDR Transistor
- Pasará corriente por el transistor cuando la LDR ofrezca mucha resistencia al paso de la misma y eso ocurrirá cuando haya oscuridad.
- No, porque solo pasaría corriente por una parte del circuito, justo por la rama donde no está la bombilla.
- El transistor actúa como interruptor abierto, ya que por la base no pasa corriente y entonces no hay corriente entre colector y emisor.
- Si hay mucha luz, la LDR presentará muy poca resitencia y toda la corriente generada por la pila pasará por ella y no por el transistor. La bombilla no se encenderá. Es lo que ocurre en la situación de la pregunta 2.
- Si no pasa la corriente por la LDR, pasa por el transistor, por la base y, si esta corriente tiene un valor suficiente, el transistor actuará como interruptor cerrado, permitiendo el paso de corriente entre colector y emisor.
- En este caso si que se encenderá la bombilla.
- En lugar de usar una resistencia fija (la de 10 kiloóhmios), podríamos usar un resistor variable o potenciómetro, en el que girando un o deslizando un cursor variamos la resistencia de la corriente que en este caso activaría al transistor.
- Evidentemente si la bombilla está encendida es porque hay poca luz ambiente o ninguna, entonces la LDR se hace muy resistente al paso de la corriente, con lo que ésta se desvía hacia el transistor, pasando por la base y permitiendo el paso de colector a emisor y por tanto a la bombilla.