Introducción a los Elementos Electrónicos pasivos y activos .pptx

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1. RO B Ó T ICA II Introducción a los Dispositivos Electrónicos Activos y Pasivos Lic. Jesus Alberto Valladares Suazo Undécimo Grado Robótica

2. Se denomina componentes electrónicos a aquel dispositivo que forma parte de un circuito electrónico. Se suele encapsular, generalmente en un material cerámico, metálico o plástico, y terminar en dos o más terminales o patillas metálicas. INTR O DU C CI Ó N Lic. Jesus Alberto Valladares Suazo

3. Figura 5.1: Componentes electrónicos. Lic. Jesus Alberto Valladares Suazo

4. CLASIFICACIÓN DE LOS COMPONENTES ELECTRÓNICOS Lic. Jesus Alberto Valladares Suazo De acuerdo con el criterio que se elija podemos obtener distintas clasificaciones. Seguidamente se detallan las comúnmente más aceptadas.

5. Son aquellos que están encapsulados uno a uno, como es el caso de los resistores, condensadores, diodos, transistores, etc. DI S CRE T OS:

6. Forman conjuntos más complejos, como por ejemplo un amplificador operacional o una puerta lógica, que pueden contener desde unos pocos componentes discretos hasta millones de ellos. Sonlos denominados circuitos integrados. INTEGRADOS:

7. SEGÚN E L M A TERI AL BASE DE FABRICACIÓN.

8. Un semiconductor es una sustancia que tiene una resistividad intermedia entre los conductores y los aislantes. El comportamiento de los semiconductores dependerá de muchos factores y se le puede hacer trabajar como conductor o como aislante. SEMICONDUCTORES:

9. Están f o r m ados d e m uch o s m ateria l es y sus características dependen de esos materiales. NO SEMICONDUCTORES:

10. SEGÚN SU FUNCIONAMIENTO.

11. Proporcionan excitación eléctrica, ganancia o control . ACTIVOS:

12. Son los encargados de la conexión entre los diferentes componentes activos, asegurando la transmisión de las señales eléctricas o modificando su nivel. Los condensadores, inductores y resistencias entran en esta categoría. PASIVOS:

13. SEGÚN E L TIPO ENERGÍA QUE UTILIZAN.

14. Aquellos q u e ap r ov e ch a n las propi e dades e lec t ro m agné t icas de los materiales (fundamentalmente transformadores e inductores). ELECTROMAGNÉTICOS:

15. T ransfor m an la ene r g í a acústi c a en elé c tri c a y vic e v e r sa (micrófonos, altavoces, bocinas, auriculares, etc.). ELECTROACÚSTICOS:

16. T ransfor m an l a ene r g ía lu m inosa e n e léc t ri c a y viceversa (diodos LED, células fotoeléctricas, etc.). OP T OE L E C T R ÓNICOS:

17. R E SUM E N Los componentes electrónicos son dispositivo que forma parte de un circuito electrónico los cuales se suele encapsular generalmente en un material cerámico, metálico o plástico, y tienen dos o más terminales metálicos para su conexión por medio de soldadura.

18. Se pueden clasificar: según su estructura física en Discretos o Integrados ; según el material base de fabricación en Semiconductores o No semiconductores ; según su funcionamiento en Activos o Pasivo s y según el tipo energía que utilizan en Electromagnéticos, Electroacústicos o Optoelectrónicos .

19. EL E MEN T OS ACTI V OS

20. INTRODUCCIÓN COMPONENTES ACTIVOS

21. Los COMPONENTES ACTIVOS son aquellos que son capaces de EXCITAR LOS CIRCUITOS, de REALIZAR GANANCIAS o CONTROL del mismo . Fundamentalmente son los generadores eléctricos y ciertos componentes semiconductores . Estos últimos, en general, tienen un comportamiento no lineal, esto es, la relación entre la tensión aplicada y la corriente demandada no es lineal.

22. COMPONENTES PASIVOS: RESISTORES

23. En electrónica (y en general en todas las ciencias relacionadas con la electricidad, como por ejemplo la electrotecnia) existen tres componentes que tienen un especial interés por su aplicación en la mayoría de los circuitos eléctricos y electrónicos: los resistores (llamados también resistencias ), los condensadores y los inductores (conocidos también como inductancias o bobinas).

24. Estos componentes, llamados pasivos, realizan la conexión entre diversas partes de un circuito y, en general, los utilizamos para modificar alguna magnitud eléctrica en particular.

25. RESISTENCIAS O RESISTORES

26. Un resistor es un componente pasivo fabricado expresamente para ofrecer una determinada resistencia eléctrica. Dado que la característica principal que nos aporta es su resistencia eléctrica, es muy habitual llamarlo también resistencia

27. LA T OLERAN C IA DE UN COMPONENTE

28. Es la máxima diferencia permitida entre el valor real del componente y el valor teórico nominal, respecto del valor teórico, expresada en tanto por ciento.

29. Se ha comprado en una tienda de componentes electrónicos un resistor de 100 Ω y 5% de tolerancia. ¿Entre qué límites debe estar el valor de resistencia de este componente para poderlo considerar correcto? Límite superior = 100 Ω + 5% de 100 Ω = 105 Ω Límite inferior = 100 Ω − 5% de 100 Ω = 95 Ω El componente será correcto si su valor está comprendido entre 95 Ω y 105 Ω EJEMPLO #1

30. POTENCIA NOMINAL DE UN RESISTOR

31. La potencia nominal o disipación nominal de un resistor (expresada en vatios o watt, W) es la potencia máxima que el dispositivo puede disipar de una manera continua sin sufrir deterioro alguno, a la temperatura nominal de servicio (generalmente entre 20 y 25 ºC).

32. EL CÓDIGO DE COLORES PARA COMPONENTES PASIVOS

33. Los valores nominales de los componentes pasivos (los ohmios para los resistores, los faradios para los condensadores y los henrios para las inductancias) vienen marcados, serigrafiados o rotulados en el cuerpo del componente. Sin embargo, especialmente en el caso de las resistencias, no siempre se explicita el valor del componente utilizando dígitos decimales, sino que para ello se suele usar un código de colores estándar que conviene conocer.

34. Determinación del valor de la resistencia nominal de un resistor Para la mayoría de los resistores convencionales el valor óhmico se expresa mediante cuatro franjas a lo largo del componente (Figura 1.6). ª franja: determina el primer dígito del valor óhmico. ª franja: determina el segundo dígito del valor óhmico. ª franja: determina el factor multiplicativo, es decir, el número de ceros que se han de añadir a los dos dígitos anteriores.

35. 4.ª franja: determina la tolerancia del componente, expresada en tanto por ciento. Esta franja suele estar algo más alejada de las otras tres, a fin de saber con certeza cuál de ellas es la primera. En caso de que todas estén a la misma distancia, el orden que se debe seguir para interpretar correctamente el código marcado viene establecido por el anillo que está más próximo a un extremo, siendo este el que determina la primera cifra significativa.

36. Queremos determinar el valor óhmico nominal de la resistencia de la Figura y definir el margen de valores entre los que estará comprendido el valor real del resistor Observamos que, a medida que la tolerancia se reduce, el intervalo es menor y, por lo tanto, el valor real del componente esta mas cercano al valor nominal indicado por el fabricante. Es decir, el componente es de mayor precisión.

37. POTENCIA “Potencia es la variación respecto del tiempo de entrega o absorción de la energía, medid a e n w at t s (W)”

38. P O TENCIA

39. EJEMPLO 1 Un calefactor de 230 V y 2.500 W de potencia máxima se conecta por equivocación a una tensión de 400 V. Calcular la potencia disipada en esta nueva situación. Obtenemos la corriente eléctrica que circula por el calefactor cuando funciona en condiciones normales a 230 V despejándola de la expresión I = P / V = 2 . 500 / 23 = 10 , 9 A

40. Le y d e Ohm

41. Por medio de simples manejos matemáticos el voltaje, la resistencia y la corriente se puede encontrar con las siguientes ecuaciones: 1 2 3 Donde: V= Voltaje o Tensión. I= Corriente. R= Resistencia .

42. Entendemos la mayor o menor oposición que presenta un material al paso de la corriente eléctrica. Su unidad es el ohmio u ohm (Ω)

43. ¿Cuál es la resistencia de una estufa eléctrica que funciona con una tensión de 230 V, sabiendo que por ella circula una corriente de 10 A? Aplicando la ley de Ohm, según la expresión, resulta: R = V/ I = 230 / 10 = 23 Ω EJEMPLO 1

44. ¿Cuál es la intensidad eléctrica que circula por una resistencia de 8 Ω si entre sus extremos existe una tensión de 24 V? A partir de la, aplicando directamente los valores indicados, obtenemos: I = V / R = 24 / 8 = 3 A EJEMPLO 2

45. ¿Qué tensión continua se requiere para hacer circular una intensidad de 2 A por una resistencia de 12 Ω? Un posible circuito eléctrico es el de la Figura 1.8. Despejando la tensión de la expresión , resulta: V = R · I = 12 · 2 = 24 V EJEMPLO 3

46. COMPONENTES PASIVOS: CONDENSADORES

47. El condensador es un componente eléctrico fabricado para ofrecer una determinada capacidad. La capacidad de un condensador permite el almacenamiento de una cierta cantidad de carga eléctrica.

48. FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE UN CONDENSADOR

49. Las características principales de un condensador son la capacidad nominal, la tolerancia y la tensión máxima de trabajo.

50. El faradio es una capacidad muy grande, por lo que se resulta mas adecuado trabaj ar l os sub- múltiplos: milifaradio ( 1 m F = 10 -3 F ) microfaradio ( 1 m F = 10 -6 F )