domingo, 19 de marzo de 2017

Control electrónica

El examen se realizará sobre los siguientes contenidos.

Es imprescindible presentar el cuaderno el día del examen.

Preguntas de electrónica para responder en el cuaderno de la asignatura.

1.       Concepto de electrónica
2.       Completar
3.      RESISTENCIAS VARIABLES
TIPO
VARÍAN CON
SIMBOLOGÍA
CÓMO VARÍAN


MECÁNICAMENTE






Al aumentar la T
disminuye la R

PTC






LUMINOSIDAD




4.       ¿Qué función tiene un condensador?
5.       ¿Cómo está constituido?
6.       ¿Cuál es su simbología?
7.       ¿Qué es la capacidad y en qué unidades se mide?
8.       ¿Cómo funciona un diodo?, ¿cuál es su simbología?
9.       ¿Cómo funciona un diodo led?, ¿cuál es su simbología?
10.   ¿Qué es un transistor?, ¿cómo está constituido?
11.   Hay dos tipos de transistores bipolares: indicar nombre y simbología de cada uno de ellos.
12.   ¿Cómo se llaman los tres terminales que tiene un transistor?
13.   ¿De qué dos maneras puede actuar un transistor?
14.   Indicar y explicar brevemente las tres zonas de funcionamiento de un transistor.

Circuitos:
1.       Dibujar el esquema de un circuito que muestre el funcionamiento de un condensador.
2.       Dibujar el esquema de un circuito que detecte un aumento de temperatura.
3.       Dibujar el esquema de un circuito que detecte un aumento de luminosidad.
4.       Dibujar el esquema de un circuito que detecte oscuridad.

La detección se expresará mediante el encendido de un led. En todos los circuitos se utilizará un potenciómetro para calibrar el mismo. Se explicará el funcionamiento de cada circuito. 

sábado, 4 de marzo de 2017

Simbología


Electrónica

ELECTRÓNICA
          La electrónica es la rama de la física y especialización de la ingeniería, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.
          Si hay materiales capaces de controlar el flujo de electrones, esos materiales son los semiconductores. Dependiendo de como se comportan los materiales frente a la corriente eléctrica, éstos se dividen en:
CONDUCTORES: dejan pasar a su través la corriente eléctrica. (metales, disoluciones))
AISLANTES: no dejan pasar a través de ellos la corriente eléctrica (corcho, vidrío, madera, plástico, cerámica)
SEMICONDUCTORES: se comportan como conductores bajo determinadas condiciones.
Semiconductor es un elemento que se comporta como un conductor o como un aislante
dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico o magnético, la
presión, la radiación que le incide, o la temperatura del ambiente en el que se encuentre. 
El elemento semiconductor más usado es el silicio y el segundo el germanio.

DOPAJE
Se denomina dopaje al proceso por el cual a un semiconductor puro (intrínseco) se le añaden una serie de impurezas con el fin de modificar sus propiedades eléctricas.
Por ej. si añadimos átomos de antimonio a una estructura cristalina de un semiconductor puro como es el silicio, los átomos de antimonio se integran en el cristal formando un semiconductor dopado.
Se llama material SEMICONDUCTOR tipo N al que posee átomos de impurezas que permiten la aparición de electrones sin huecos asociados a los mismos semiconductores. Los átomos de este tipo se llaman donantes ya que "donan" o entregan electrones. Suelen ser de valencia cinco, como el Arsénico y el Fósforo. De esta forma, no se ha desbalanceado la neutralidad eléctrica, ya que el átomo introducido al semiconductor es neutro, pero posee un electrón no ligado, a diferencia de los átomos que conforman la estructura original. Finalmente, existirán más electrones que huecos, por lo que los primeros serán los portadores mayoritarios y los últimos los minoritarios. La cantidad de portadores mayoritarios será función directa de la cantidad de átomos de impurezas introducidos.
Se llama material SEMICONDUCTOR tipo N al material que tiene átomos de impurezas que permiten la formación de huecos sin que aparezcan electrones asociados a los mismos. Los átomos de este tipo se llaman aceptores, ya que "aceptan" o toman un electrón. Suelen ser de valencia tres, como el Aluminio, el Indio o el Galio. Nuevamente, el átomo introducido es neutro, por lo que no modificará la neutralidad eléctrica del cristal, pero debido a que solo tiene tres electrones en su última capa de valencia, aparecerá una ligadura rota, que tenderá a tomar electrones de los átomos próximos, generando finalmente más huecos que electrones, por lo que los primeros serán los portadores mayoritarios y los segundos los minoritarios. 

COMPONENTES  ELECTRÓNICOS
qRESISTENCIAS
oFIJAS
oVARIABLES
oPOTENCIÓMETROS
oTERMISTORES
oNTC
oPTC
oLDR
qCONDENSADORES
qDIODOS
qTRANSISTORES
qRELÉS

RESISTENCIAS
Las resistencias son componentes electrónicos cuya misión es doble:
1.Limitar o regular la cantidad de corriente que circula por un circuito.
2.Proteger algunos componentes por los que no debe circular una intensidad elevada.

Su valor se mide en ohmios, cuyo símbolo es “
o en sus correspondientes múltiplos, K, M, etc.

Hay dos tipos:
Fijas, su valor es siempre el mismo.
Variables, su valor puede variar.

RESISTENCIAS VARIABLES: POTENCIÓMETROS

Son resistencias variables que provocan caídas de tensión en los circuitos.
La variación de su valor se lleva a cabo mecánicamente moviendo una muesca que poseen (resistencias ajustables) o moviendo un eje (potenciómetros)

RESISTENCIAS VARIABLES: TERMISTORES
Se conocen con el nombre genérico de "termistores" y hay dos tipos: PTC y NTC.
Son resistencias que cambian su valor según la temperatura a la que son sometidas.

La variación de resistencia que experimentan puede ser "positiva" si dicha resistencia aumenta cuando aumenta la temperatura (caso de la PTC).

Por el contrario, se dice que la variación es negativa si dicha resistencia disminuye al aumentar la temperatura, caso de la NTC.

RESISTENCIAS QUE VARÍAN CON LA LUZ: LDR
          Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuya siglas, LDR, se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. 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 megohmios).


CONDENSADORES
Un condensador es un dispositivo que permite almacenar carga eléctrica.
Consta de dos placas metálicas separadas por una material aislante. Cada una de las placas se conectan al circuito mediante un terminal.
La capacidad de un condensador es la relación entre la carga que almacena y el voltaje al que está sometido 
La capacidad se calcula mediante la expresión:
                            C=Q/V
C es la capacidad en faradios (F) o µF o nF
Q es la carga en culombios (C)
V es el voltaje en voltios (V)
La capacidad nos indica, de alguna manera, la cantidad de carga que puede almecenar el condensador
Si conectamos los terminales de un condensador a una fuente de alimentación, éste se carga de manera casi instantánea. El tiempo que invierte en esta operación se llama tiempo de carga. Si posteriormente cortocircuitamos sus terminales (unimos) el condensador se descarga, invirtiendo un tiempo llamado tiempo de descarga
Si a los terminales de un condensador electrolítico cargado conectamos los terminales de un LED, éste se enciende, permaneciendo encendido un tiempo que coincide con el tiempo de descarga del condensador.
Fundamentalmente se emplean dos tipos de condensadores:
-Cerámicos (no polarizados)
-Electrolíticos (polarizados

DIODOS
Un diodo es un componente electrónico formado por material semiconductor “N” y “P” que dependiendo de como este polarizado en un circuito deja o no pasar la corriente eléctrica a su través. Consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos.
          Un tipo especial de diodo es el diodo led (diodo emisor de luz ). Cuando un diodo led esta polarizado de manera directa en un circuito, la corriente pasa a través de él, como ocurre en un diodo normal pero además, emite luz, mientras que si está polarizado de manera inversa no permite el paso de la corriente eléctrica a su través y por tanto no emite luz. Los diodos led no soportan tensiones superiores a 2V e intensidades superiores a 20mA. Para proteger estos componentes hay que situar, en serie con ellos una resistencia que provoque una caída de tensión y una disminución de la intensidad. El valor de dicha resistencia dependerá de la tensión de alimentación del circuito.


TRANSISTORES
En el año 1942, los físicos norteamericanos BardeenBrattain y Shockley investigando con semiconductores, descubrieron el transistor. Debido a la gran importancia de dicho descubrimiento, se les concedió en 1956 el Premio Nóbel de Física.  Exteriormente está formado por un caparazón o cápsula que puede tener diferentes formas, del que salen tres patillas metálicas, o más técnicamente dicho, tres electrodos o terminales.  
Un transistor es un componente electrónico formado por material semiconductor que genera una señal de salida en respuesta a una señal de entrada.
Internamente, el transistor es un componente semiconductor 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). 
Físicamente, están constituidos por:
§Tres placas de material semiconductor de nombre:
Emisor.
Colector.
Base
§Tres patillas de material conductor que salen de cada una de las placas y que sirven para unir estas al circuito.
Dependiendo del tipo de material semiconductor de las placas hay dos tipos de transistores:
     NPN  y   PNP 
Un transistor puede actuar, fundamentalmente de dos maneras:
EL TRANSISTOR COMO INTERRUPTOR 
El transistor funciona como interruptor CERRADO cuando le aplicamos una corriente a la base y como consecuencia hay circulación de corriente entre el colector y el emisor, y como interruptor ABIERTO cuando no le aplicamos corriente a ésta y no circula corriente entre el colector y el emisor. 
EL TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR 
Los físicos que descubrieron el transistor se dieron cuenta que mediante la variación de una corriente débil aplicada a la base podían gobernar otra mucho mas intensa entre colector y emisor.  Esto significa que pequeñas corrientes eléctricas pueden ser amplificadas, o lo que es lo mismo, que señales débiles pueden transformarse en otras suficientemente fuertes.  
Un transistor bipolar puede tener tres estados de funcionamiento:

  • ZONA DE CORTE
  • ZONA ACTIVA
  • ZONA DE SATURACIÓN
ZONA DE CORTE:
La corriente de la base es nula  IB= 0
Como ICβ·IB  ,    ICβ·0= 0      IC0
En este caso el transistor no conduce.
No hay flujo de corriente entre el colector y el emisor.
Actúa como un interruptor abierto.

ZONA ACTIVA:
La corriente de la base  no es nula 
Como ICβ·I      β = 100       IC100·IB   
En este caso el transistor conduce parcialmente.
Hay flujo de corriente entre el colector y el emisor.
Actúa como un interruptor abierto.
El transistor amplifica la corriente.

ZONA DE SATURACIÓN:
En este caso IB =    
Aunque siga aumentando IB ,  IC ya no aumenta más. Ya no se cumple la ecuación  ICβ·IB
El transistor conduce totalmente.
El transistor se comporta como un interruptor cerrado.


PAR DARLINGTON
En electrónica, el transistor Darlington o AMP es un dispositivo semiconductor que
combina dos transistores bipolares en un tándem (a veces llamado par Darlington)
en un único dispositivo.
El dispositivo se puede realizar conectando entre si dos transistores. Esta
configuración sirve para que el dispositivo sea capaz de proporcionar una gran
ganancia de corriente. La ganancia total del Darlington es el producto de la
ganancia de los transistores individuales. Un dispositivo típico tiene una ganancia
en corriente de 1000 o superior

Para identificar los terminales del transistor, el mejor sistema es introducir la 
referencia o el código del mismo en cuadro de búsqueda de google que nos 
proporcionará una página en la que figure una imagen del transistor con los
 terminales identificados.

jueves, 3 de noviembre de 2016

Problemas de electricidad 2

Completar:

V1
V2
V3
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8

















Problemas de electricidad 1

1.  1.       Anotar las distintas expresiones matemáticas de la ley de Ohm indicando el nombre de los parámetros que en ellas aparecen, describiendo el significado de dichos parámetros e indicando las unidades en que se miden.

2.       Concepto de corriente eléctrica. Señalar qué tienen en común y en qué se diferencian la corriente continua y la corriente alterna.

3.       Una bombilla tiene grabados los siguientes datos: 100W; 230V. Calcular la resistencia que tiene el filamento de la misma.

4.       Por la resistencia de una estufa circula una corriente de 4,5 A de intensidad cuando está enchufada a la red (230 V). Calcular:
a.       La potencia de la estufa.
b.      Su resistencia.
c.       La energía consumida (J y Kwh) si permanece encendida 1,5 h.

5.       En el cargador de un móvil viene marcada la inscripción 230 V-25 mA (1 mA = 0,001 A).
a) Calcula su potencia en vatios.
b) Si lo pones a cargar todas las noches durante8 horas, ¿cuánta energía consume, en kWh, al año?
c) Si el coste es de 0,08 €/kWh, ¿cuánto cuesta cargarlo durante todo un año?

6.       Calcula la potencia y la resistencia de las siguientes bombillas:
Bombilla A: 3 V; 0,2 A.
Bombilla B: 3,5 V; 0,5 A.
Bombilla C: 4 V; 0,3 A.

  1. Una batería de automóvil de 12V de tensión tiene una intensidad de 80A. Calcular su potencia.

  1. Por una bombilla conectada a una línea de 230V circula una intensidad de 0,5A. Calcular la potencia eléctrica y la energía consumida ( J y Kwh) en 90 minutos de funcionamiento.

  1. Por un conductor conectado a una línea de 110V circula una corriente de 2A de intensidad: Calcular la carga que atraviesa el conductor en 5 minutos, energía suministrada para transportar dicha carga y la potencia eléctrica.

  1. Un motor eléctrico funciona con una intensidad de 5A cuando está conectado a una línea de 220V. Calcular la energía eléctrica suministrada al motor durante una hora de funcionamiento y la potencia eléctrica del mismo.

  1. Se dispone de una bombilla de 60W conectada a una línea de 125V. Calcular su resistencia y la intensidad que circula por la misma