Corriente Eléctrica 

La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material.¹Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor por el que circula la corriente que se desea medir

Condensador electrolítico 

Un Condensador electrolítico es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia. Este es especialmente el caso en los filtros de alimentadores de corriente, donde se usan para almacenar la carga, y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada. También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente alterna pero no corriente continua. Es un dieléctrico, es un electrolito constituido por óxido de aluminio impregnado en un papel absorbente. Es un elemento polarizado, por lo que sus terminales no pueden ser invertidos. Generalmente el signo de polaridad viene indicado en el cuerpo del capacitor.

                     

                    Material Cerámico 

Un material cerámico es un tipo de material inorgánico, no metálico, buen aislante, que, además, tiene la propiedad de tener una temperatura de fusión y resistencia muy elevada. Asimismo, su módulo de Young (pendiente hasta el límite elástico que se forma en un ensayo de tracción) también elevado, además presentan un modo de rotura frágil.

Todas estas propiedades, hacen que los materiales cerámicos sean imposibles de fundir y de mecanizar por medios tradicionales (fresado, torneado, brochado, etc). Por esta razón, en las cerámicas realizamos un tratamiento de sinterización. Este proceso, por la naturaleza en la cual se crea, produce poros que pueden ser visibles a simple vista. Un ensayo a tracción, por los poros y un módulo de Young y una fragilidad elevados y al tener un enlace interatómico (iónico y/o covalente),¹ es imposible de realizar. Existen materiales cerámicos cuya tensión mecánica en un ensayo de compresión puede llegar a ser superior a la tensión soportada por el acero. La razón, viene dada por la compresión de los poros/agujeros que se han creado en el material. Al comprimir estos poros, la fuerza por unidad de sección es mayor que antes del colapso de los poros.

interruptor

                                Interruptor 

Interruptor eléctrico.Es un dispositivo utilizado para desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica. En el mundo moderno las aplicaciones son innumerables, van desde un simple interruptor que apaga o enciende un bombillo, hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas controlado por computadora.

Su expresión más sencilla consiste en dos contactos de metal inoxidable y el actuante. Los contactos, normalmente separados, se unen para permitir que la corriente circule. El actuante es la parte móvil que en una de sus posiciones hace presión sobre los contactos para mantenerlos unidos.

Clasificación de los interruptores

Actuantes: Los actuantes de los interruptores pueden ser normalmente abiertos, en cuyo caso al accionarlos se cierra el circuito (el caso del timbre) o normalmente cerrados en cuyo caso al accionarlos se abre el circuito.Pulsadores: También llamados interruptores momentáneos. Este tipo de interruptor requiere que el operador mantenga la presión sobre el actuante para que los contactos estén unidos. Un ejemplo de su uso lo podemos encontrar en los timbres de las casas.

Corriente y tensión

Los interruptores están diseñados para soportar una carga máxima, la cual se mide en amperios. De igual manera se diseñan para soportar una tensión máxima, que es medida en voltios por instrumentos de medición.

Se debe seleccionar el interruptor apropiado para el uso que le vaya a dar, ya que si se sobrecarga un interruptor se está acortando su vida útil.

Interruptores eléctricos especiales

• Reed switch es un interruptor encapsulado en un tubo de vidrio al vacío que se activa al encontrar un campo magnético.
• Interruptor centrífugo se activa o desactiva a determinada fuerza centrífuga..
• Interruptor DIP viene del inglés dual in-line package en electrónica y se refiere a una línea doble de contactos. Consiste en una serie de múltiples micro interruptores unidos entre sí.
• Interruptor de membrana (o burbuja) generalmente colocados directamente sobre un circuito impreso. Son usados en algunos controles remotos, los paneles de control de microondas, etc...
• Interruptor de nivel, usado para detectar el nivel de un fluido en un tanque.
• Sensor de flujo es un tipo de interruptor que formado por un imán y un red switch.
• Interruptor de mercurio usado para detectar la inclinación. Consiste en una gota de mercurio dentro de un tubo de vidrio cerrado herméticamente, en la posición correcta el mercurio cierra dos contactos de metal.
• Disyuntor dispositivo electromecánico para equipos eléctricos que protege a las personas de las derivaciones causadas por faltas de aislamiento.

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LED

                                        LED

Eléctricamente este  imponente se comporta igual que diodo de silicon o germanio.Si pasa una corriente a través del diodo semiconductor, se inyectan elwctrones y hechos en las regiones P y N,respevtivamente.Dependiendo de la magnitud de la corriente, hay recombinación de los portadores de carga (electrones y huecos).

La utilidad de los leds es muy variada entre los que se puede mencinar:

-Iluminación de interiores (hogares,comedores,hospitales,etc)

-Iluminación exterior de edificios y tachados en general

-Ambientación interior general

-Decoraciones

-Cabinas de ascensores

-Calles,parques,áreas publicas

-Faros de coche

-Linternas en general

Funcionamiento

Cuando un led se encuentra en polarización directa, los electrones pueden recombinarse con los huecos en el dispositivo, liberando energía en forma de fotones. Este efecto es llamado electroluminiscencia y el color de la luz (correspondiente a la energía del fotón) se determina a partir de la banda de energía del semiconductor. Por lo general, el área de un led es muy pequeña (menor a 1 mm²), y se pueden usar componentes ópticos integrados para formar su patrón de radiación.

Aplicaciones

Pantalla de ledes en el Estadio de los Arkansas Razorbacks.

Los ledes en la actualidad se pueden acondicionar o incorporarse en un porcentaje mayor al 90 % a todas las tecnologías de iluminación actuales, casas, oficinas, industrias, edificios, restaurantes, arenas, teatros, plazas comerciales, gasolineras, calles y avenidas, estadios (en algunos casos por las dimensiones del estadio no es posible porque quedarían espacios oscuros), conciertos, discotecas, casinos, hoteles, carreteras, luces de tráfico o de semáforos, señalizaciones viales, universidades, colegios, escuelas, estacionamientos, aeropuertos, sistemas híbridos, celulares, pantallas de casa o domésticas, monitores, cámaras de vigilancia, supermercados, en transportes (bicicletas, motocicletas, automóviles, camiones tráiler, etc.), en linternas de mano, para crear pantallas electrónicas de led (tanto informativas como publicitarias) y para cuestiones arquitectónicas especiales o de arte culturales. Todas estas aplicaciones se dan gracias a su diseño compacto.

transformador

                                         

                      TRANSFORMADOR

Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.

CONSTRUCCIÓN

Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.

El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material fierro magnético, pero aisladas entre sí eléctricamente.

                                                    

Terminales:

                                      

APLICACIÓN MAS COMÚN

Los transformadores son utilizados para una gran cantidad de aplicaciones gracias a sus características, vamos a mencionar cuales son las más comunes:

Modificar la tensión para transportarla, cuando generamos la electricidad en las centrales y tenemos que enviarla por la red eléctrica, aumentamos su tensión para reducir así las perdidas por la ley de Joule.

Para conectar los aparatos electrónicos a la electricidad ya que estos trabajan con otras características, como corriente continua o bajas tensiones.

 Para aislar tensiones de la red, esto se utiliza en zonas donde se necesita estar aislado de cualquier defecto de la red, como por ejemplo electro medicina.

relevador

                                Relevador 

Es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.


                                       

CONSTRUCCION

El electroimán hace bascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es N.A ó N.C (normalmente abierto o normalmente cerrado). Si se le aplica un voltaje a la bobina se genera un campo magnético, que provoca que los contactos hagan una conexión. Estos contactos pueden ser considerados como el interruptor, que permite que la corriente fluya entre los dos puntos que cerraron el circuito.

APLICACIONES MÁS COMUNES

Las aplicaciones de este tipo de componentes son múltiples: en electricidad, en automatismos eléctricos, control de motores industriales; en electrónica: sirven básicamente para manejar tensiones y corrientes superiores a los del circuito propiamente dicho, se utilizan como interfaces para PC, en interruptores crepusculares, en alarmas, en amplificadores.

Estructura y funcionamiento 
El electroimán hace girar la armadura verticalmente al ser alimentada, cerrando los contactos dependiendo de si es N.A ó N.C (normalmente abierto o normalmente cerrado). Si se le aplica un voltaje a la bobina se genera un campo magnético, que provoca que los contactos hagan una conexión. Estos contactos pueden ser considerados como el interruptor, que permite que la corriente fluya entre los dos puntos que cerraron el circuito.

potenciometro

POTENCIOMETRO

 

Los potenciómetros limitan el paso de la corriente eléctrica (Intensidad) provocando una caída de tensión en ellos al igual que en una resistencia,  pero en este caso el valor de la corriente y  la tensión en el potenciómetro las podemos variar solo con cambiar el valor de su resistencia. En una resistencia fija estos valores serían siempre los mismos. Si esto no lo tienes claro es mejor que estudies las magnitudes eléctricas (enlace en lo subrayado). 

  El valor de un potenciómetro viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como las resistencias, y el valor del potenciómetro siempre es la resistencia máxima que puede llegar a tener. La mínimo lógicamente es cero. Por ejemplo un  potenciómetro de 10KΩ puede tener una resistencia variable con valores entre 0Ω y 10.000Ω.
  El potenciometro más sencillo es una resistencia variable mecánicamente. Los primeros potenciómetros y más sencillos son los reóstatos.

NOMBRES DE SUS TERMINALES

                                                                

Construcción de los potenciómetros

Tipos de resistencia de variación mecánica para su uso como potenciómetros:

·         Impresas, realizadas con una pista de carbón o de cermet sobre un soporte duro como papel baquelizado (cartón presan), fibra de vidrio, baquelita, etc. La pista tiene sendos contactos en sus extremos y un cursor conectado a un patín que se desliza por la pista resistiva.

·         Bobinadas, consistentes en un arrollamiento toroidal de un hilo resistivo (por ejemplo, constantán) con un cursor que mueve un patín sobre el mismo.

APLICACIONES MAS COMUNES

Los potenciómetros se pueden utilizar en cualquier dispositivo que requiera una variación suave de la corriente. De este modo pueden encontrarse en todo, desde estufas eléctricas hasta palancas de mando para juegos. A medida que avanza la tecnología, los potenciómetros manuales están siendo sustituidos por los digitales y se están aplicando cada vez más en el área de la computación.

resistencia

RESISTENCIA

Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición al flujo de 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). 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).

NOMBRES DE TERMINALES  

CONSTRUCCIÓN DE LOS RESISTORES

En el Sistema Internacional de Unidades, la resistencia se mide en ohmios, designado con la letra griega omega mayúscula, Ω. Para medirla existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmetro. Esta definición es válida para la corriente continua y para la corriente alterna cuando se trate de elementos resistivos puros, esto es, sin componente inductiva ni capacitiva. Si existen estos componentes reactivos, la oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de impedancia. Según la magnitud de esta oposición, las sustancias se clasifican en conductoras, aislantes y semiconductoras. En algunos materiales y en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, donde el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

APLICACIONES MÁS COMUNES

·         Producir caídas de tensión

·         Divisores de tensión

·         Divisores de corriente 

·         Limitadores de corriente 

·         Disparadores de calor  

transistor npn y pnp

TRANSISTOR NPN Y PNP

Un transistor es un dispositivo que regula el flujo de corriente o de tensión actuando como un interruptor o amplificador para señales electrónicas.

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.

TERMINALES Y SÍMBOLO

 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.

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.

                             FUNCIONAMIENTO

  Un transistor puede tener 3 estados posibles en su trabajo dentro de un circuito:

- En activa : deja pasar más 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 está 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 toda 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, y cuando 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. Pero también se puede considerar un amplificador de corriente porque con una pequeña corriente en la base conseguimos una corriente mayor entre el emisor y colector. 

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.