Electrónica analógica

Electrónica Analógica:

LA RESISTENCIA ELECTRÓNICA O RESISTOR:
1)¿Qué es un resistor?¿Qué unidad se utiliza para medir su valor?
Es un elemento electrónico cilíndrico con anillos de colores en su superficie. Es un componente de carbón y su misión es ofrecer resistencia al paso de la corriente eléctrica.

2)Dibuja un resistor de película de carbón e indica sus partes. Después explica como funciona.

El resistor de película de carbón se llama así porque el material que produce resistencia eléctrica es una fina capa de carbón, que se deposita en forma de hélice encima de un casquillo de cerámica.
La corriente tiene que atravesar la hélice de carbón para pasar entre los dos terminales, de modo que, cuanto más larga sea la hélice, más resistencia ofrecerá.

3)¿Cuál es la función de los resistores en los circuitos electrónicos?
La misión de los resistores en los circuitos es limitar el valor de la corriente que circula por un ramal o por un componente del circuito. También se utilizan para limitar la tensión eléctrica. Al atravesar una resistencia, los electrones experimentan una pérdida de energía, lo que se traduce en una caída de tensión eléctrica.

4)En el ejemplo 1, ¿qué pasa al conectar un resistor en serie en el circuito?¿Por qué?
Al introducir un resistor en serie obtenemos una reducción de la corriente que circula por el circuito, menos electrones pasan por el cable cada segundo. Los electrones que consiguen pasar a través de la resistencia, tienen menos energía. Porque con el resistor en el circuito, la energía que recibe la bombilla es menor (pasan menos electrones con menos energía) y por lo tanto, luce menos.

 5)¿Para que se utiliza un resistor en el circuito del ejemplo 2?
Para evitar que se quemen los LED, se conectan en serie a un resistor que limita la intensidad y la tensión de la corriente que les llega.


CÓDIGO DE COLORES DE LAS RESISTENCIAS
ELECTRÓNICAS:
1)¿Cuál es el valor de la resistencia de estos resistores?

a)3900 Ω  +-  5%   
b)49000 Ω  +- 1%
c)7400 Ω  +-  2%
d)53000000 +- 10%

2)Utilizando el programa de arriba, indica el código de colores de las siguientes resistencias.








a)será: marrón-negro-rojo-marrón.
b)será: amarillo-verde-amarillo-plata.
c)será: rojo-verde-rojo-oro.
d)será: rojo-rojo-marrón-rojo.

LA LDR, RESISTENCIA DEPENDIENTE DE LA LUZ:

1)¿Qué es una LDR?

Las LDR son componentes electrónicos que se utilizan como sensores de luz. 
Las LDR tienen una resistencia eléctrica muy elevada cuando están en la oscuridad o con poca luz. Al oponer tanta resistencia al paso de la corriente eléctrica, muy poca corriente puede atravesarlas. En cambio, cuando están expuestas a la luz, su resistencia se reduce drásticamente y dejan pasar mucha corriente.

2)¿Qué quieren decir las siglas LDR?
Su nombre proviene del inglés light-dependent resistor, resistencia dependiente de la luz. También se denominan fotorresistencias.

3)¿De qué partes consta una LDR?¿Que materiales se utilizan para construirlas?
Funcionan gracias a las propiedades de un material semiconductor, el sulfuro de cadmio (CdS). 
Una fotorresistencia está formada por dos conductores metálicos separados por una película, en forma de zigzag, de este material sensible a luz.

4)¿Dónde se utilizan?
Se usan en farolas que se encienden automáticamente cuando oscurece, en cámaras fotográficas como sensores de luz, en sistemas de alarma para detectar intrusos, en sistemas antiincendios como detectores de humo...

5)¿Cuál es el símbolo eléctrico de las LDR?




6)Explica que pasa en el experimento 1.
La resistencia eléctrica de una LDR varía al exponerla a la luz o a    la oscuridad, conectándola a un óhmetro, el aparato que se utiliza    para medir la resistencia.

7)¿Cómo se llama el aparato que se utiliza para medir la resistencia eléctrica. ¿Qué otro aparato se puede usar?

Se llama óhmetro, pero también se puede usar un multímetro o tester.

8)En el experimento 2, ¿por qué se ilumina el LED cuando la  LDR está expuesta a la luz?
¿Por qué circulan pocos electrones por el circuito cuando la LDR está en la oscuridad?
Porque la LDR deja pasar más corriente eléctrica si está iluminada.
En la oscuridad, la LDR tiene una resistencia tan grande, que deja   pasar muy poca corriente por el circuito. El LED no funciona, o lo   hace muy débilmente.


EL TERMISTOR:
1)¿Qué es un termistor?
Los termistores son componentes electrónicos que se utilizan como sensores de temperatura. Tienen la particularidad de que al variar la temperatura su resistencia eléctrica cambia mucho.

2)¿Qué tipos de termistores hay?¿En qué se diferencian?
Los termistores NTC y PTC. Los termistores NTC (coeficiente de temperatura negativo) tienen menor resistencia conforme aumenta la temperatura. Los del tipo PTC (coeficiente de temperatura positivo) tienen más resistencia conforme aumenta la temperatura.

3)¿Para qué se utilizan los termistores?
Se utilizan en dispositivos de medida y control de temperatura, como termostatos y termómetros digitales o circuitos para proteger equipos eléctricos contra el calentamiento excesivo.

4)¿Qué le ocurre a un termistor NTC si le aplicamos aire caliente?
Deja pasar más corriente al subir la temperatura.

5)¿Qué pasaría en el experimento 1 si el termistor fuese del tipo PTC en lugar de NTC?
Que al aumentar la temperatura aumenta la resistencia.

6)Explica, utilizando tus propias palabras, qué sucede en el experimento 2.
Que al aumentar la temperatura la resistencia es menor, pero el amperímetro detecta muy poca corriente por lo que el LED no funciona o lo hace muy débilmente.


EL DIODO:
1)Explica las diferencias entre los materiales conductores, aislantes y semiconductores. Pon dos ejemplos de cada uno de ellos.
Los conductores:
-Dejan pasar la corriente eléctrica.
-Tienen muy poca resistencia.
-Se utilizan para fabricar cables y conexiones eléctricas.
-Ejemplos: cobre, aluminio.
Los aislantes:
-No dejan pasar la corriente eléctrica.
-Tienen mucha resistencia.
-Se utilizan para fabricar recubrimientos de cables.
-Ejemplos: plástico, cerámica.
Los semiconductores:
-Dejan pasar una cantidad pequeña de corriente eléctrica.
-Se pueden manipular para que se comporten como conductores o aislantes en determinadas situaciones.
-Ejemplos: silicio, germanio...

2)¿Qué es un cristal semiconductor?¿Qué tipos hay?¿Qué quiere decir que un cristal está dopado?
Es una molécula en la que los átomos están colocados siguiendo un orden tridimensional que se va repitiendo.
Existen dos tipos de semiconductores en función de las impurezas que tienen: los semiconductores de tipo N y de tipo P. Los de tipo N  son conductores porque los átomos de las impurezas aportan electrones que se pueden mover libremente. En los de tipo P, los átomos de las impurezas crean espacios vacíos de electrones en la estructura del cristal, denominados huecos. Al proceso de introducir impurezas en un cristal semiconductor se le llama dopado y los elementos que se utilizan dopantes.

3)¿Qué es un diodo?¿Cuál es su símbolo eléctrico?
Si se ponen contacto un cristal semiconductor tipo N con otro del tipo P y se intercalan en un circuito, los electrones pueden pasar en un sentido, desde el cristal tipo N hasta el cristal tipo P, pero no en el otro. Este fenómeno se utiliza en uno de los componentes electrónicos de semiconductores más sencillo; el diodo.










4)Dibuja un diodo comercial e indica sus partes.













5)¿Qué quiere decir que un diodo tiene una polarización directa?¿Y que está en estado de bloqueo? Haz un esquema que lo explique.
Un diodo conduce la corriente eléctrica sólo cuando sus terminales se conectan a los polos de un generador. Se dice entonces que el diodo tiene una polarización directa y que está en estado de conducción. Si se conecta al revés tiene una polarización inversa y está en estado de bloqueo, ya que no deja pasar la corriente.











6)¿Qué función hace un diodo en un cargador de pilas solar?
Permite el paso de corriente desde el panel hasta las pilas e impide el paso en sentido contrario.

7)Una de las aplicaciones de los diodos es la de proteger circuitos o componentes si se con polaridades equivocadas, ¿Cómo lo consiguen?
Porque el diodo solo dejará pasar la corriente en el sentido correcto.

8)¿Qué quiere decir la expresión rectificar la corriente alterna?
Pon un ejemplo de un aparato que lo haga.
Los diodos son utilizados para obtener corriente continua a partir de la corriente alterna de la red, operación que se conoce como rectificación de la corriente alterna. Un ejemplo es el cargador de un teléfono móvil.

9)¿Qué diferencias hay entre la corriente alterna y la corriente continua?
En la corriente continua los electrones siempre se mueven en el mismo sentido y la tensión y la intensidad son constantes, mientras que en la corriente alterna los electrones cambian el sentido de su movimiento continuamente y la tensión y la intensidad fluctúan en el tiempo de forma senoidal.

10)¿Qué es un osciloscopio?
En su pantalla parecida a la de un televisor, el osciloscopio dibuja cómo evoluciona en el tiempo la tensión o la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un circuito.

11)Los diodos se utilizan para rectificar la corriente alterna, explica cómo lo hacen y los diferentes métodos que hay.
-Rectificación de media onda con un diodo:
La manera más sencilla de transformar la corriente alterna en continua es hacerla pasar a través de un diodo.
-Rectificación de onda completa con puente de diodos:
Un sistema mejor para rectificar la corriente alterna es utilizar un puente de diodos. Se trata de un circuito de 4 diodos conectados entre sí.
-Rectificación de onda completa y filtrado con condensador:
Para conseguir corriente verdaderamente continua deberíamos eliminar o reducir los pulsos de la corriente que sale del puente de diodos. Se utiliza un condensador que filtra la corriente pulsante dejando solo pequeñas perturbaciones llamadas rizado.

12)¿Qué es un puente de diodos?¿Para qué se utilizan?¿Cómo se puede construir un puente de diodos? Haz un dibujo de un puente de diodos.
Para construir un puente de diodos son necesarios 4 diodos y muchas soldaduras. En el mercado existen componentes electrónicos que facilitan esta labor, son circuitos intregados (chips) que tienen en su interior un puente de diodos miniaturarizado protegido por una cápsula de plástico.

13)¿Qué es un LED?¿Qué quieren decir las siglas LED?
Uno de los tipos de diodos especializados que más aplicaciones tiene es el diodo LED. El nombre LED viene de las siglas inglesas Light-Emitting Diode, Diodo emisor de luz. Es un componente electronico que emite luz cuando es atravesado eléctrica.

14)Indica 5 aplicaciones de los LED.
En carteles expositores, en pantallas gigantes, en semáforos, en linternas y en el teclado de un ordenador.



EL RELÉ:
1)¿Qué es un relé?
Es un interruptor automático controlado por la electricidad.

2)¿Cuáles son las principales aplicaciones de los relés?
Las aplicaciones más importantes son las siguientes:
-Automatismos: El componente eléctrico que activa los motores de una puerta automática, las luces de un semáforo...
-Control de motores eléctricos industriales: Los relés se utilizan para poner en marcha, parar y cambiar el sentido de giro y la velocidad de los motores eléctricos que mueven máquinas industriales de todo tipo.
-Los primeros ordenadores funcionaban con relés.

3)Dibuja un relé electromecánico e indica el nombre de sus componentes.

4)¿Cómo funciona un relé electromecánico?
-Primer paso: El relé está en reposo.
-Segundo paso: Hacemos pasar electricidad por el electroimán (circuito de control).
-Tercer paso: El electroimán se convierte en un imán y genera un campo magnético a su alrededor.
-Cuarto paso: El electroimán atrae la armadura. Ésta empuja los contactos haciendo que  se toquen.
-Quinto paso: La corriente eléctrica puede pasar a través de los contactos y activar un receptor.

5)¿Cuál es el símbolo del relé?










6)¿Qué tipos de relés conoces?
Los relés electromecánicos y los relés electrónicos.
Los relés electrónicos o de estado sólido empiezan a competir con los relés tradicionales ya que tienen dos grandes ventajas:
-No tienen piezas móviles.
-No provocan chispas cuando abren o cierran los circuitos.
También hay una gran cantidad de relés especializados, como por  ejemplo:
-Relés reed: Son relés que abren o cierran circuitos cuando son sometidos a un campo magnético.
-Relés telefónicos: Son los relés que permiten interconectar dos teléfonos cuando alguien hace una llamada.

7)En un circuito con un relé,¿qué es el circuito de control?¿ Y el circuito de potencia? Haz un dibujo que lo explique.El circuito de control es el que activa el relé y el de potencia es el que activa la bombilla.









8)Pon un ejemplo de utilización de un relé que no haya sido explicado en esta unidad.
En el encendido de ventiladores.



EL CHIP O CIRCUITO INTEGRADO:
1)¿Qué es un circuito integrado?¿Qué otros nombres recibe?
Los circuitos integrados, chips o microchips son componentes electrónicos que tienen en su interior un circuito electrónico miniaturizado. Este circuito tan pequeño es muy delicado por lo que se protege exteriormente con un encapsulado de plástico o cerámica.

2)¿Quién inventó, y en qué año, los circuitos integrados?
Fueron inventados en 1958 por Jack Kilbi en la empresa Texas Instruments y pocos años después de su aparición sus aplicaciones ya eran muy numerosas, actualmente están en casi todos los aparatos electrónicos y eléctricos.

3)¿Qué ventajas tiene utilizar chips respecto de usar componentes electrónicos individuales?
En el interior del chip el tamaño de estos componentes es de pocas milésimas de milímetro y su forma de fabricación y su aspecto es totalmente diferente. Un chip, que cabe en un dedo puede tener miles de componentes electrónicos miniaturizados.

4)Haz un dibujo de un chip e indica sus partes exteriores e interiores.
Interior:








Exterior:















5)¿Cómo se fabrica un chip?
El material más importante de los chips es el silicio, un material semiconductor que se obtiene de arena rica en sílice. A partir de la arena se extrae el silicio y se purifica. El silicio puro se introduce en un horno y se le da forma de lingotes cilíndricos. Estos lingotes se cortan en láminas muy delgadas, las obleas. Sobre las obleas se graban mediante técnicas muy complejas decenas o centenares de circuitos miniaturizados. Posteriormente las obleas se cortan para obtener los circuitos individuales, que finalmente se encapsulan. 

6)¿En qué campos se utilizan los chips? Pon tres ejemplos de aparatos con chips.
En la informática, en los vehículos, electrodomésticos y electrónica de consumo, relojes, comunicaciones, tecnología de control y equipos industriales. 
Algunos aparatos con chips son el teléfono, las intermitencias y los microprocesadores.

7)¿Qué es un microprocesador?¿Qué características tiene?
Los chips más potentes son los microprocesadores utilizados en los ordenadores. Estos chips tienen decenas de millones de transistores y otros componentes electrónicos, lo que les permiten manejar grandes cantidades de información y realizar cálculos matemáticos a gran velocidad. Su encapsulado es de cerámica y, debido a su gran complejidad, tienen centenares de patas para conectarse con el resto de los componentes del ordenador.

8)¿Qué es un microcontrolador?¿En qué se diferencia de otros chips?
Es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su memoria. Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea específica. Un microcontrolador incluye en su interior las tres principales unidades funcionales de un ordenador: unidad central de procesamiento, memoria y periféricos de entrada y salida.

9)¿Qué tienen de particular los chips de relojes y calculadoras?
En las calculadoras el chip se instala (sin encapsulado) directamente en la placa del circuito de la calculadora y posteriormente se protege con una gota de plástico que hace de encapsulado.
En los relojes, todo el circuito necesario para construir un reloj se ha miniaturizado en un chip que se fabrica industrialmente y de manera totalmente automatizada.

10)El chip es uno de los inventos más importantes del siglo XX. Su uso a gran escala ha transformado nuestra manera de vivir, de trabajar y de relacionarnos. ¿Podrías poner dos ejemplos?
Los teléfonos móviles y los transportes.