Componentes Básicos de Electrónica
Objetivo
El
objetivo de este informe es la comprensión y adquisición de los aprendizajes
básicos de los componentes electrónicos.
Introducción
A
continuación se abordarán los temas de resistencias, capacitores o condensadores
y diodos, en los cuales se explicara su funcionamiento, clasificación y nomenclatura.
¿Qué es una resistencia?
También llamada resistor, es un componente electrónico y tienen la
propiedad de oponerse al paso de la corriente eléctrica. La unidad en la que
mide es el “Ohmio” representada con la letra griega Omega . Los símbolos de este componente son:  |
| Símbolo Unidad de medida ohm |
Las más importantes son:
Valor nominal: Es el valor en Ohms que posee. Este valor puede venir impreso o en código de colores.
Tolerancia: error máximo con el que se fabrica la resistencia, esta tolerancia es de +-5% y +-10%, por lo general.
Potencia máxima: Es la mayor potencia que será capaz de disipar sin quemarse.
Tipos de Resistencias
1.- Las resistencias fijas son aquellas en las que el valor en ohmios que posee es fijo y se define al fabricarlas.
2.- Resistencias variables son resistencias sobre las que se desliza un contacto móvil, variándose así el valor, sencillamente, desplazando dicho contacto.
3.- Las Resistencias especiales son aquellas en las que el valor óhmico varía en función de una magnitud física.
1. Resistencias Fijas
Aquellas
que presentan un valor óhmico que no podemos modificar, se dividen en dos
grupos.
Bobinados (resistencias de usos generales)
Están fabricados con hilos metálicos bobinados sobre núcleos
cerámicos. Podemos distinguir dos subgrupos:
Resistores bobinados de potencia: Son robustos y se utilizan en circuitos de alimentación como
divisores de tensión. Formados por un soporte de porcelana o aluminio , sobre
el que se devana el hilo resistivo. Las tolerancias son inferiores al 10 % y no
se deben utilizar a más del 50 % de su
potencia nominal.
Resistores bobinados de precisión: La precisión del valor de resistividad es superior a + 1%.
Su estabilidad es elevada. El soporte, cerámico o de baquelita presenta gargantas para alojar el hilo
resistivo. Son estabilizados por tratamiento térmico y se obtienen tolerancias
del + 0,25 %, + 0,1 % y + 0,05 %.
No bobinados (resistencias de alta estabilidad)
Se
clasifican a su vez en:
Resistencias
pirolíticas: se
fabrican depositando una película de carbón sobre un soporte cerámico, y
seguidamente se raspa dicha capa de forma que lo que queda es una especie de
espiral de carbón sobre el soporte cerámico. Características:
Pequeño
tamaño, hasta 2W de potencia máxima, tolerancias del 1% y 2% y coeficiente de
temperatura medio.
Resistencias aglomeradas o de precisión: son pequeños, económicos y de
calidad media. Los valores de ruido,
temperatura y tensión son apreciables. Tienen buena estabilidad. Fabricados con
una mezcla de carbón, aislante y aglomerante. Dependiendo de la cantidad de
carbón, variará el valor óhmico de la resistencia. Sensibles a la humedad y tienen una
tolerancia entre el 5 y el 20 %. Se deben usar en circuitos que no necesiten
mucha precisión y no usar más del 50 % de su potencia nominal.
Resistencias de capa de carbón por depósitos: están fabricados en un soporte
vidrio sobre el que se deposita una capa de carbón y resina líquida. El valor óhmico
lo determina el porcentaje de carbón de la mezcla. El soporte se divide en
partes, que componen las resistencias. Después se metalizan los extremos, para
soldar los terminales, se moldea con una resina termo- endurecible y se
comprueba el valor óhmico del componente.
Resistencias de capa metálica: fabricados con una capa muy fina de metal
depositados sobre un soporte aislante. Estas tienen un valor óhmico muy bajo y
una estabilidad muy alta, tamaño medio, 6W de potencia máxima, tolerancias de
1%, 2% y 5% y bajo coeficiente de temperatura.
Resistencias de película fotograbada: Puede ser por depósito de metal
sobre una placa de vidrio o por fotograbado de hojas metálicas. Este tipo de
resistencias tiene un elevado valor de precisión y estabilidad.
Resistencias de película gruesa Vermet: El soporte es una placa cerámica
de reducido espesor, sobre la que se deposita
esmalte pastoso conductor recubriendo los hilos de salida que ya se
encontraban fijados sobre la placa soporte. Al introducir el conjunto en un
horno, el esmalte queda vitrificado.
1.1 Código de colores
La siguiente tabla representa el código de colores, con el cual podemos
indicar el valor nominal de una resistencia .Consta como norma general, de 3
bandas de valor y una de tolerancia.
Color
|
1ª y 2ª bandas de color
|
Factor multiplicador
|
Tolerancia
|
Figura
|
Negro
|
0
|
x 1
|
-
|
 |
Marrón
|
1
|
x 10
|
± 1 %
|
|
Rojo
|
2
|
x 100
|
± 2 %
|
|
Naranja
|
3
|
x 1000
|
-
|
|
Amarillo
|
4
|
x 10000
|
-
|
|
Verde
|
5
|
x 100000
|
± 0'5 %
|
|
Azul
|
6
|
x 1000000
|
-
|
|
Violeta
|
7
|
x 10000000
|
-
|
|
Gris
|
8
|
x 100000000
|
-
|
|
Blanco
|
9
|
x 1000000000
|
-
|
|
Oro
|
-
|
: 10
|
± 5 %
|
|
Plata
|
-
|
: 100
|
± 10 %
|
1.2 Codificación
Tomando como ejemplo la resistencia de la figura anterior, tenemos los colores rojo - amarillo - naranja – oro,
donde:
2 4 x 1000 ± 5% = 24000 ± 5% = 24 Kilo ohm ±
5%
2. Resistencias Variables
Llamadas así por poseer la particularidad
de modificar su valor de resistividad a
voluntad. Para variar el valor óhmico disponen de un cursor metálico que se
desliza sobre el cuerpo del componente, de tal forma que la resistencia
eléctrica entre el cursor y uno de los extremos del resistor dependerá de la
posición que ocupe dicho cursor.
Se clasifican en:
Resistencias
ajustables: Disponen de tres
terminales, dos extremos y uno común, pudiendo variarse la resistencia (hasta
su valor máximo), entre el común y cualquiera de los dos extremos. Son de baja
potencia nominal.
Resistencia variable
(potenciómetro):
Su estructura es semejante a la de los resistores ajustables, aunque la
disipación de potencia es considerablemente superior. Se utilizan básicamente
para el control exterior de circuitos complejos. Los potenciómetros pueden
variar su resistencia de forma lineal o
exponencial.
2.1 Potenciómetro
Se
caracteriza por presentar tres patitas.
Entre las patitas que se encuentran en los extremos la resistencia es
máxima y entre cualquiera de las patitas
y la central la resistencia dependerá de la posición en la que se encuentre la patita central.
3. Resistencias especiales
Componentes
resistivos no lineales que modifican su valor óhmico en función de algún factor
externo: temperatura, tensión aplicada, luminosidad incidente.
Los principales tipos son:
3.1 Termistores
3.1 Termistores
Resistencias cuyo valor óhmico depende de
la temperatura. Su uso principal es para
la medida de la temperatura. Son de mediana
estabilidad y bajo precio. Se suelen fabricar a partir de elementos o
materiales semiconductores.
Se encuadran en dos categorías:
 |
| simbologia |
PTC: En este
caso el coeficiente de temperatura es positivo. La resistencia eléctrica del
componente aumenta al hacerlo la temperatura.
 |
| Resistencias especiales |
3.2
LDR (resistencia sensible a la luz)
Varía
su resistencia según la cantidad de luz que incide sobre ella. Se puede
utilizar como detector de luminosidad en sistemas de alumbrado público.
El valor óhmico del componente disminuye al aumentar
la intensidad de luz que incide sobre el componente.
3.3 VDR (resistor dependiente de voltaje)
Son resistencias cuyo valor óhmico depende con
la tensión. Mientras mayor es la tensión aplicada en sus extremos, menor es el
valor de la resistencia del componente.
3.4 MDR (resistor dependiente del magnetismo)
El valor óhmico aumenta en
función del campo magnético aplicado perpendicularmente a su superficie. Es
decir la resistencia varía en función de la dirección del campo magnético.
4. Capacitares o condensadores
Su
función principal es almacenar energía eléctrica.
El capacitor constituye un componente pasivo que se carga de forma instantánea
en cuanto la conectamos a una fuente de energía eléctrica, pero no la retiene
por mucho tiempo. Su descarga se produce de forma instantánea cuando se
encuentra conectado en un circuito eléctrico energizado con corriente. Una vez que se encuentra cargado, si éste no se
emplea de inmediato se auto descarga en unos pocos minutos.
4.1 Cerámicos
Las inductancias y pérdidas son casi nulas. La constante dieléctrica de estos elementos es muy
alta. Algunos tipos de cerámica permiten una alta permisividad y se alcanza
altos valores de capacitancia en
tamaños pequeños, pero tienen el inconveniente que son muy sensibles a la
temperatura y a las variaciones de voltaje.
4.2 Electrolíticos
Pueden tener capacitancias muy altas. Como desventaja
tienen alta corriente de fuga y un voltaje de ruptura bajo. Son polarizados y
hay que tener cuidado a hora de conectarlos pues pueden estallar si se conectan
con la polaridad invertida. Se utilizan principalmente en alimentación.
Físicamente estos elementos constan de un tubo de aluminio cerrado, en donde
está el capacitor. Tienen una válvula de seguridad que se abre en el caso de
que el electrolito entre en ebullición, evitando así el riesgo de explosión.
Generalmente
los capacitores electrolíticos tienen mayor capacidad de carga eléctrica que
los cerámicos.
4.3 Nomenclatura o Codificación
Se
emplean diferentes sistemas para escribir el valor de la capacidad de los
condensadores, dependiendo del tipo de que se trate.
-Electrolíticos,
se expresa la capacidad con números en μF, por lo que su lectura no presenta
problemas. Acompaña a este valor la tensión máxima para la que ha sido
diseñado, y que no debe superarse si no queremos terminar con la vida útil del
componente.
-Cerámicos,
se expresa el valor con números. Sobre el cuerpo de estos condensadores
encontramos 3 cifras, donde las dos primeras corresponden a las unidades y
decenas, y la tercera la cantidad de ceros. La capacidad se encuentra en
picofaradios. De esta manera, si en el numero escrito es, por ejemplo, 474,
significa que la capacidad es de 470.000 pF. Este sistema se conoce como Código
101. Algunos condensadores tiene impreso directamente sobre ellos el valor de
0.1 o 0.01, lo que sindica 0.1 μF o 0.01 μF. En el Código 101 se utiliza una
letra para significar la tolerancia del condensador.
Ejemplos del Código
101
104H : significa 10 + 4 ceros =
10,000 pF; H = +/- 3% de tolerancia.
474J : significa 47 + 4 ceros =
470,000 pF, J = +/- 5% de tolerancia.
(Recordemos que 470.000pF = 470nF
= 0.47µF)
Letra
|
Tolerancia
|
D
|
+/- 0.5 pF
|
F
|
+/-1%
|
G
|
+/- 2%
|
H
|
+/- 3%
|
J
|
+/- 5%
|
K
|
+/- 10%
|
M
|
+/- 20%
|
P
|
+100%,-0%
|
Z
|
+80%,-20%
|
5. Diodo.
Permite el paso
de la corriente en un solo sentido. La flecha de la representación simbólica
muestra la dirección en la que fluye la corriente. Constan de la unión de dos tipos de material
semiconductor, uno tipo neutro y otro tipo positivo, separados por una barrera
o unión. Esta barrera o unión es de 0.3 voltios en el germanio y de 0.6
voltios aproximadamente en el diodo de silicio.El diodo puede funcionar de 2
maneras diferentes:
Polarización directa:
Cuando
la corriente circula en sentido directo, es decir del ánodo A al cátodo K,
siguiendo la ruta de la flecha. En este caso la corriente atraviesa el diodo
con mucha facilidad comportándose prácticamente como un corto circuito. El
diodo conduce.
Polarización inversa:
Cuando
una tensión negativa en bornes del diodo tiende a hacer pasar la corriente en
sentido inverso, opuesto a la flecha del diodo, ósea del cátodo al ánodo. En
este caso la corriente no atraviesa el diodo, y se comporta prácticamente como
un circuito abierto. El diodo está bloqueado.
5.1 Silicio
La construcción del diodo es de silicio
purificado. Cada lado del diodo se implanta con impurezas y la articulación
donde las impurezas se unen se llama la "unión pn". Los diodos de
silicio tienen un voltaje de polarización directa de 0,7 voltios. Una vez que el
voltaje entre el ánodo y el cátodo alcanza los 0,7 voltios, empezará a conducir
la corriente eléctrica a través de su unión pn. Cuando voltaje cae a menos de
0,7 voltios, la unión pn detendrá la conducción de la corriente eléctrica, y el
diodo dejará de funcionar como una vía eléctrica.
5.2 Germanio
También utilizan una unión pn y se
implantan con las mismas impurezas que los diodos de silicio.
Tienen una tensión de polarización
directa de 0,3 voltios. Es un material poco común que se encuentra generalmente
junto con depósitos de cobre, de plomo o de plata.
Es más caro, por lo que los diodos de
germanio son más difíciles de encontrar que los diodos de silicio.
6. Resumen
Existen diversos componentes
electrónicos, los más básicos son:
1. Resistencias: son aquellas que se
oponen al flujo de electrones y se clasifican de la siguiente manera.
- fijas: aquellas en las que el valor en
ohmios que posee es fijo y se define al fabricarlas.
-variables: son resistencias sobre las
que se desliza un contacto móvil, variándose así el valor, sencillamente,
desplazando dicho contacto.
- especiales: aquellas en las que el
valor óhmico varía en función de una magnitud física.
2. Capacitores o condensadores: son
aquellos componentes que almacenan energía y la descargan instantáneamente.(pueden
ser de composición cerámico o electrolíticos)
Generalmente los capacitores
electrolíticos tienen mayor capacidad de carga eléctrica que los cerámicos
3. Diodos: permiten el paso de corriente
en un solo sentido.(pueden ser de silicio o germanio)
-Polarización directa: Cuando la
corriente circula en sentido directo, es decir del ánodo al cátodo,
-Polarización inversa: Cuando una tensión
negativa en bornes del diodo tiende a hacer pasar la corriente en sentido
inverso, opuesto a la flecha del diodo, ósea del cátodo al ánodo.
7. Cuestionario
1. ¿cómo se da el
fenómeno de la resistencia?
R=al oponerse al paso de la
corriente.
2.- ¿cuentos tipos de resistencias hay y
cuáles son?
R=son tres, resistencias
fijas, variables y especiales.
3.-¿Cómo se llama la tabla con la cual podemos indicar
el valor nominal de una resistencia?
R=Código de colores.
4.-fisicamente cuantas rayitas de color
tiene una resistencia y ¿Que indica cada una?
R=son 4, las primeras dos indican una cifra, la tercera
es el múltiplo y la cuarta la tolerancia.
5.-¿Cuál es la función de un capacitor o
condensador?
R=almacenar energía
instantáneamente
6.-¿ es cierto que los capacitores
electrolíticos tienen mayor capacidad de carga eléctrica que los cerámicos?
R= si, es verdadero.
7.-¿Cómo podemos saber el valor de un
capacitor cerámico?
R=por medio del código 101
8.-En el código 101 debemos tener 3 cifras forzosas, las 2
primeras representan un número y la tercera que representa?
R=una letra, y esta se
refiere a la tolerancia.
9.- ¿Qué es un diodo?
R= Un componente que permite el paso de la corriente en un solo
sentido.
10¿Cuento voltaje de polarización directa
tiene un diodo de silicio y cuanto tiene uno de germanio?
R=Silicio 0.7 voltios y
germanio 0.3voltios.
8.Bibliografia
http://tecnologiafuentenueva.wikispaces.com/file/view/COMPONENTES+ELECTR%C3%93NICOS+B%C3%81SICOS.pdf
