ELECTRONICA BASICA

La Electrónica es el campo de la ingeniería y de la física aplicada al diseño y la aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo funcionamiento depende del flujo de electrones para la generación, transmisión, recepción y almacenamiento de información.

SIMBOLOS Y COMPONENTES

Resistencia

Son unos elementos eléctricos cuya misión es dificultar el paso de la corriente eléctrica a través de ella. El valor de una resistencia se mide en ohmios (Ω), o sus múltiplos, pero tiene otra unidad que mide la potencia máxima que pueden disipar y se mide en vatios (W).

Ohmio (Ω): El ohmio u ohm (símbolo Ω) es la unidad derivada de resistencia eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades. Su nombre se deriva del apellido del físico alemán Georg Simón Ohm (1789-1854), autor de la Ley de Ohm.

Se define a un ohmio como la resistencia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor, cuando una diferencia de potencial constante de 1 voltio aplicada entre estos dos puntos, produce, en dicho conductor, una corriente de intensidad de 1 amperio (cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor). Se representa por la letra griega mayúscula Ω (Omega). También se define como la resistencia eléctrica que presenta una columna de mercurio de 5,3 cm de altura y 1 mm² de sección transversal a una temperatura de 0 °C.

Vatios (W): El vatio o watt es la unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades. Su símbolo es W. Es nombrada así en honor a James Watt

Es el equivalente a 1 julio por segundo (1 J/s) y es una de las unidades derivadas. Expresado en unidades utilizadas en electricidad, un vatio es la potencia eléctrica producida por una diferencia de potencial de 1 voltio y una corriente eléctrica de 1 amperio (1 voltamperio).

Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre, pero tiene otra unidad que mide la máxima potencia que pueden disipar y se mide en Vatios (W).

Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:

Donde P 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 material 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).

Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual con la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición, en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.

Por otro lado, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así:

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Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.

También puede decirse que «la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a su resistencia»

Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

Las resistencias llevan grabadas sobre su cuerpo unas bandas de color que nos permiten identificar el valor óhmico que éstas poseen, aunque las resistencias de mayor voltaje pueden llevar impreso su valor en el cuerpo.

El valor se determina por un código de colores. Normalmente llevan cuatro bandas, aunque pueden llevar cinco en las resistencias de precisión (con valores con más decimales).

Las dos primeras bandas corresponde a la primera y segunda cifra del valor en ohmio, la tercera es un multiplicador que indica el número de ceros que hay que colocar detrás de esas dos cifras y por último, una banda (que debe estar más separad e indica el orden de lectura de las bandas), que nos indica la tolerancia (porcentaje de error máximo permitido.

En las Resistencias SMD estos valores se indican con cifras, en vez de utilizar colores.

Tipos de Resistencias:

Resistencia variable y potenciómetro: Cuando se varían de una herramienta se denominan ajustable, mientras que cuando disponen de un vástago para variarlas se denominan

Potenciómetro: Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.

Cualquier símbolo electrónico que tenga una flecha cruzándole significa que es variable. En este caso, una resistencia variable o potenciómetro .

Resistencias Dependientes:

Existen cuatro tipos de Dependientes: NTC, PTC, LDR, VDR.

Termistor: es un sensor resistivo de temperatura. Su funcionamiento se basa en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. El término termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de termistor:

NTC: (Coeficiente de Temperatura Negativa), es un Termistor de coeficiente negativo de temperatura. Cuando aumenta la temperatura de la misma disminuye su valor óhmico. Si nos pasamos de la temperatura máxima o estamos por debajo de mínima se comporta de forma inversa. Se utilizan en aplicaciones relacionadas con las temperaturas.

PTC: (Coeficiente de Temperatura Positiva), Resistencia de coeficiente positivo de temperatura. Cuando aumenta la temperatura de la misma aumenta su valor óhmico. En realidad es una NTC que aprovechamos sus características inversas entre dos valores de temperatura conocidos, T1 y T2.

También se utiliza en aplicaciones relacionadas con las temperaturas.

LDR: (Resistor Dependiente de Luz) Resistencia dependiente de la luz: Cuando aumenta la intensidad luminosa sobre la misma disminuye su valor óhmico. Se utiliza en aplicaciones relacionadas con intensidad luminosa.

El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él (puede descender hasta 50 ohms) y muy alto cuando está a oscuras (varios mega ohmios).

Su funcionamiento se basa en el efecto fotoeléctrico. Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro de cadmio, CdS. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por las elasticidades del semi conductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luz brillante.

Las células de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad del cadmio de variar su resistencia según la cantidad de luz que incide en la célula. Cuanta más luz incide, más baja es la resistencia. Las células son también capaces de reaccionar a una amplia gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo (IR), luz visible, y ultravioleta (UV).

VDR: Resistencia dependiente de la tensión. Cuando aumenta la tensión en sus extremos disminuye su valor óhmico, circula más corriente por sus extremos. Se utiliza como protección para evitar subidas de tensión en los circuitos. Cuando se supera la tensión de la VDR la corriente circula por ella y protege el circuito.