Elementos Eléctricos y Electrónicos

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Elementos Eléctricos y Electrónicos

  1. 1. SISTEMA DIGITAL Trabajo 1 Elementos Eléctricos y Electrónicos Por: 1 Estrada Aguilar, Karen Johana (Coordinadora) 2 Gaitan Aldave, Luis Orlando 3 Salazar Cacho, Iris Nohely 4 Rodas Mendoza, Edwar Paul 5 Vásquez Samán, Alex David Domingo, 23 Mayo 2010 I. ELEMENTOS ELÉCTRICOS: 1.1 RESISTOR a) Definición: El resistor es un elemento que causa oposición al paso de la corriente eléctrica, causando que en sus terminales aparezca una diferencia de tensión (un voltaje). b) Principio: El resistor está relacionado directamente proporcional con la diferencia de potencial e inversamente proporcional con la intensidad de corriente. c) Características Principales: Valor nominal: Es el valor en Ohmios que posee; está impreso en la propia resistencia en cifras o por medio del código de colores. Tolerancia: Es el error máximo con el que se fabrica la resistencia. Para comprenderlo vamos a ver un ejemplo: Una resistencia de 10 ohm. Y el 5%, tiene un valor garantizado entre 10-5% y 10+ 5%, teniendo en cuenta que el 5% de 10 es 0,5 ohm., quiere decir que estará entre 9,5 y 10’5 ohm. Potencia máxima: Es la mayor potencia que será capaz de disipar sin quemarse.
  2. 2. d) Utilización: Se utilizan para hacer subsistemas de sensores. Se utilizan para construir circuitos electrónicos en general. Se utilizan como divisores de corriente o divisores de tensión, para polarizar circuitos 1.2 CAPACITOR a) Definición: Consisten básicamente de dos placas metálicas separadas por un material aislante (llamado dieléctrico). Este material dieléctrico puede ser aire, mica, papel, cerámica, etc. Cada placa presenta una carga distinta una es positiva y la otra negativa. b) Principio: La capacitancia es la relación directamente proporcional a la razón de carga almacenada (Q) e inversamente proporcional a la diferencia de potencial entre dos placas o alambres conductores (V). C=Q/V c) Características Principales: Capacidad nominal: Es el valor teórico esperado al acabar el proceso de fabricación. Se marca en el cuerpo del componente mediante un código de colores o directamente con su valor numérico. Tolerancia: Es la diferencia entre las desviaciones, de capacidad, superior o inferior según el fabricante. Tensión nominal: Es la tensión que el capacitor puede soportar de una manera continua sin sufrir deterioro. Los condensadores pueden conducir corriente continua durante sólo un instante, también funcionan como conductores en circuitos de corriente alterna. Pueden ser de plástico, mica, electrolitos o doble placa eléctrica. Los capacitores, al igual que las resistencias, se pueden conectar tanto en serie como en paralelo. d) Utilización: Un capacitor sirve para almacenar carga. Los capacitores se utilizan junto con las bobinas, formando circuitos en resonancia, en las radios y otros equipos electrónicos. Se utilizan también en los tendidos eléctricos, para producir resonancia eléctrica en el cable y permitir la transmisión de más potencia.
  3. 3. 1.3 INDUCTOR a) Definición: (O bobina) Es un componente eléctrico que permite almacenar la energía eléctrica en forma de campo magnético, cuando a través de la bobina pasa una corriente eléctrica. b) Principio: La inductancia de una bobina depende principalmente de sus características geométricas, del número de vueltas y del material del núcleo sobre el cual se realiza el embobinado de la misma. L = ðð ððS c) Características Principales: Almacena energía en forma de campo magnético originado por la corriente que circula por las espiras del inductor. Cuando la corriente varía con el tiempo, el voltaje es inducido en los terminales del inductor producido por el campo magnético. Según la Ley de Lenz, la polaridad del voltaje inducido actúa en oposición a la causa que lo origina y generalmente se denomina “fem” “femi” o “ein” (voltaje inducido). El inductor se comporta como un corto circuito operando en régimen permanente de corriente directa (DC). El inductor no acepta cambios bruscos de corriente, ya que de acuerdo a su relación matemática, eso implicaría el desarrollar voltajes infinitos en sus terminales. El Principio de Conservación del Flujo, establece que éste no puede tener discontinuidades en el tiempo, por lo tanto la corriente debe ser “continua” alrededor de instantes diferenciales de tiempo, si la red lo permite. d) Utilización: Las bobinas tiene múltiples usos en los circuitos eléctricos, los usos más importantes son: Están presentes en las fuentes de alimentación. Reactores para circuitos de fluorescentes. Reactores para Relés. Reactores para contadores. Transformadores reductores o elevadores de voltaje. Transformadores de salida múltiple. Autotransformador, etc.
  4. 4. II. ELEMENTOS ELECTRÓNICOS: 2.1 DIODO a) Definición: Es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección, con características similares a un interruptor; consta de un ánodo frío y un cátodo caldeado. b) Principio: presenta resistencia nula al paso de la corriente en un determinado sentido, y resistencia infinita en el sentido opuesto. Presenta resistencia nula. Presenta resistencia infinita. c) Características Principales: El diodo es un componente electrónico fundamental que tiene como característica más importante, el permitir el paso de la corriente en un solo sentido. El diodo conduce y permite circular la corriente cuando está polarizado directamente, es decir el positivo al ánodo y el negativo al cátodo. El diodo, dependiendo del material del cual está hecho, empezará a conducir la corriente eléctrica a partir de un valor determinado. d) Utilización: Se utiliza en un rectificador de media onda, o en un rectificador de onda completa, también se utiliza en un divisor de tensión. El diodo nos sirve para estabilizar la corriente alterna que ingresa en un equipo, y así de este modo evitar que pueda malograrlo. 2.2 TRANSISTOR a) Definición: Es un dispositivo electrónico que controla una corriente eléctrica. Exteriormente está formado por una cápsula de la que salen tres terminales; internamente está formado por un cristal que contiene una región P entre dos regiones N (transistor NPN), o una región N entre dos regiones P (transistor PNP).
  5. 5. b) Principio: IC (corriente que pasa por el colector) es igual a betta (factor de amplificación) por Ib (corriente que pasa por la base). IC = β * Ib IE (corriente que pasa por el emisor) es del mismo valor que IC, sólo que, la corriente en un caso entra al transistor y en el otro caso sale de él. IE = IC o -IC Transistor NPN Transistor PNP c) Características Principales: Compuesto por semiconductores (silicio o germanio). A diferencia de las válvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se obtiene corriente amplificada. El diseño de circuitos a los transistores se les considera un elemento activo, a diferencia de los resistores, capacitores e inductores que son elementos pasivos. d) Utilización: El transistor es utilizado como amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. Los transistores son los principales componentes de los microprocesadores, los cuales son esenciales para muchos de los productos que utilizamos hoy en día, como son las televisiones, las radios, electrodomésticos de casa, ordenadores, etc.
  6. 6. 2.3 CIRCUITO INTEGRADO 2.3.1 ANALÓGICO a) Definición: Es un circuito electrónico que funciona con las corrientes y voltajes que varían continuamente con el tiempo y no tienen transiciones bruscas entre los niveles. b) Principio: (Notación normalizada) La intensidad iB es: iB = IB + ib Con vi = 0, se dice que el circuito de la figura esta en reposo y la intensidad de base en reposo es la IB. cuando no sea nula vi, la intensidad total iB difiere en ib de su valor en reposo. El símbolo ib representa la intensidad de corriente incremental, también llamada componente señal de iB. Nótese que los sentidos de referencia convencionales de iB, IB e ib son hacia del interior del dispositivo en el terminal B. c) Características Principales: Su señal se transmite por medio de ondas. Los circuitos analógicos son mucho más silenciosos debido a que las ondas cuadradas no son una de sus características. Una excepción importante son los circuitos de vídeo que transmiten señales de hasta varios MHz. d) Utilización: Multiplicador analógico Amplificador electrónico Filtro analógico Diodo Zener: regulación de tensiones. Inductor: adaptación de impedancias.
  7. 7. Resistor o Resistencia: división de intensidad o tensión, limitación de intensidad. Transistor: amplificación, conmutación. 2.3.2 DIGITAL a) Definición: Son agrupaciones de resistencias, diodos y transistores; cuya fabricación se da en una sola pieza; es de material semiconductor, que por lo general es silicio; comúnmente recibe nombre de chip. b) Principio La frecuencia más alta contenida en una señal analógica es y la señal se muestrea a una tasa , entonces se puede recuperar totalmente a partir de sus muestras mediante la siguiente función de interpolación: Así, se puede expresar como: Donde son las muestras de . Hay que notar que el concepto de ancho de banda no necesariamente es sinónimo del valor de la frecuencia más alta en la señal de interés. A las señales para las cuales esto sí es cierto se les llama señales de banda base, y no todas las señales comparten tal característica (por ejemplo, las ondas de radio en frecuencia modulada).
  8. 8. c) Características Principales: Un circuito digital realiza manipulaciones sobre los números de entrada y genera unos números de salida. En los circuitos digitales, los números que se procesan, están expresados en binario, tanto en la entrada como en la salida. Es decir, números que vienen expresados con los dígitos ’0’ y ’1’. Son los números los que se manipulan, almacenan, recuperan y transportan. d) Utilización: Los Circuitos Integrados actualmente son utilizados en casi todas las ramas como son la medicina, la industria, el comercio, etc. A diferencia de cuando surgieron; ya que eran utilizados principalmente en la astronáutica y en el ejército. Los circuitos integrados han hecho posible el desarrollo de muchos nuevos productos, como computadoras y calculadoras personales, relojes digitales y videojuegos. Se han utilizado también para mejorar y rebajar el costo de muchos productos existentes, como los televisores, los receptores de radio y los equipos de alta fidelidad.
  9. 9. III. CONCLUSIONES 3.1. El resistor es el único que reduce las sobretensiones. 3.2. Los capacitores al tener muchas aplicaciones que utilizan su capacidad de almacenar carga y energía, se deben tener en cuenta la aplicación a diversos circuitos eléctricos (como reemplazo de la pila), además por su facilidad de construcción, su bajo costo y accesibilidad. 3.3. El conocimiento de los inductores nos da a conocer que está presente en la mayoría de nuestros electrodomésticos. 3.4. Dispositivo electrónico de material semiconductor (germanio, silicio) capaz de controlar una corriente eléctrica. Posee tres conexiones: Colector, Emisor y Base. Presente en muchos electrodomésticos 3.5. El diodo es una válvula electrónica que consta de un ánodo frío y un cátodo caldeado, sirve para estabilizar la corriente alterna que ingresa en un equipo 3.6. Los circuitos analógicos han sido los precursores de los sistemas digitales modernos, representaron en su tiempo la revolución en las resoluciones de problemas de comunicación como en las radios y fueron parte importante del computador analógico, que marca el inicio de la revolución informática. 3.7. Los circuitos integrales es usado en la electrónica moderna para realizar perfeccionamientos en la tecnología; han permitido reducir el tamaño de los dispositivos con el consiguiente descenso de los costos de fabricación y de mantenimiento de los sistemas. Al mismo tiempo, ofrecen mayor velocidad y fiabilidad. Los circuitos integrados ha revolucionado los campos de las comunicaciones, la gestión de la información y la informática.
  10. 10. IV. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Nashelsy, Boylestad (2002). Electrónica: Teoría de circuitos integrados y dispositivos electrónicos (Primera Edición). Editorial Pearson Prentice [2] Truan S. Gray. Electrónica Aplicada. Editorial Reverte. [3] Kloeffler (1961). Electrónica Básica (Primera Edición). Editorial: Hispano América. [4] Angulo J. M.(1982). Electrónica Digital Moderna (Segunda Edición). Editorial PARANINFO. [5] Woollard Barry. Circuitos Integrados Digitales y Computadores (Primera Edición). Editorial Paraninfo

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