Tema 6: Circuitos eléctricos y electrónicos

 Resistencia eléctrica. Ley de OHM

La resistencia eléctrica es la mayor o menor capacidad de un material para permitir el paso de la corriente eléctrica. Se mide con el óhmetro y se expresa en ohmios.

El voltaje, la resistencia y la intensidad que circula por un circuito están relacionadas. Esta relación se conoce como Ley de OHM, se expresa como: V = I x R

 Valores eficaces de la corriente alterna

En una corriente alterna, tanto la intensidad como la tensión varían a lo largo del tiempo. La intensidad y la tensión en cada instante se llaman intensidad instantánea y tensión instantánea y los valores máximos intensidad máxima y tensión máxima.

• La intensidad eficaz de una corriente alterna es igual a la intensidad que debería tener una corriente continua para desarrollar el mismo calor que la corriente alterna, pasando por la misma resistencia en igual tiempo.

• La tensión eficaz de una corriente alterna es igual a la tensión que deberia tener una corriente continua para producir los mismos efectos térmicos que la corriente alterna , pasando por la misma resistencia el mismo tiempo.

La expresión de la ley de ohm utilizando los valores eficaces seria:

V = R x I

Y la expresión que nos permite averiguar la potencia electrica seria:

P = V x I

 Los polimetros

• En los polímetros analógicos las medidas se hacen sobre una escala graduada en la que se mueve una aguja.

• En los polímetros digitales las medidas aparecen indicadas en la pantalla.

 Condensadores

Un condensador es un componente electrónico formado por dos placas metálicas paralelas, llamadas armaduras, separadas entre sí por aire o cualquier material aislante, llamado dieléctrico.

Tienen como función almacenar carga eléctrica para cederla en el momento que se necesite. La descarga se produce cuando las placas se ponen en contacto.

Su capacidad se mide en faradios y nos indica la cantidad de carga que es capaz de almacenar el condensador cuando está conectado a cierta tensión. La formula con la que se expresa es: C = Q:V

TIPOS DE CONDENSADORES

• Los condensadores fijos, a su vez, se clasifican según el tipo de material usado como dieléctrico. Así tenemos condensadores de papel, de plástico, de mica, cerámicos y electrolíticos.

• Los condensadores variables están formados por un grupo de placas fijas y otro de placas móviles, que se pueden introducir entre las fijas sin tocarlas . Cuando se gira un mando las placas moviles entran y salen entre las fijas, haciendo asi que el condensador que forman los dos grupos de placas tengan mas o menos superficie. Como la capacidad esta relacionada con la superficie, la capacidad del conjunto se puede variar.

 Los materiales semiconductores

El diodo, el transistor y muchos otros componentes electrónicos están hechos con materiales semiconductores. Los mas utilizados son el silicio y el germanio.

• Semiconductores de tipo N. Se obtienen al añadir impurezas como el fósforo y el antimonio. Tienen gran tendencia a captar electrones.

• Semiconductores de tipo P. Se obtienen al añadir impurezas como el boro o el indio. Tienen gran tendencia a captar electrones.

 Diodos

Un diodo es un componente electrónico que permite el paso de la corriente en un sentido y lo impide en el contrario. Esta provisto de dos terminales, el ánodo (+) y el cátodo (-) y, por lo general conduce la corriente en el sentido ánodo- cátodo.

• La polarización directa se produce cuando el polo positivo del generador eléctrico se une al ánodo del diodo y el polo negativo se une al cátodo. En este caso el diodo se comporta como un conductor y deja pasar la corriente.

• La polarización inversa se produce cuando el polo positivo del generador eléctrico se une al cátodo del diodo y el negativo al ánodo. En este caso el diodo no permite el paso de la corriente.

Diodos LED

Es un tipo de diodo que convierte en luz toda la energía eléctrica que le llega, sin calentarse. Los diodos LED están polarizados es decir solo iluminan cuando están conectados correctamente al generador de corriente. Los LED funcionan con intensidad comprendida entre 10 y 20 mA. Para evitar que se fundan suelen conectarse en serie con una resistencia.

Circuito rectificador

Un circuito rectificador es un circuito que transforma la corriente alterna en continua, dificultando el paso de la corriente en uno de los sentidos.

El componente básico de este tipo de circuitos es un diodo.

El transistor

Un transistor es un componente eléctrico que se emplea para dos cosas:

 Pueden utilizarse como interruptor, bloqueando o dejando pasar corriente a través del colector.

 Puede utilizarse como amplificador.

Consta de tres partes: el emisor, el colector y la base.

Transistores NPN y PNP

• Transistores NPN. Se conectan uniendo el polo positivo al colector y a la base. Como su nombre indica, están formados mediante la unión de dos semiconductores N con un semiconductor P.

• Transistores PNP. Se conectan uniendo el polo negativo al colector y a la base. Están formados mediante la unión de dos semiconductores P y un semiconductor N.

Gatillos

Un gatillo es un dispositivo de seguridad con el que se retiene un mecanismo. Cuando el gatillo se acciona, el mecanismo se pone automáticamente en funcionamiento.

Interruptores Automáticos

• Los interruptores de movimiento se activan cuando se produce una inclinación excesiva y consiste en un recipiente parcialmente lleno de mercurio y con dos eléctrodos dispuestos de manera que, cuando se vuelca el mercurio, deja de hacer contacto con uno de los eléctrodos y se interrumpe el paso de la corriente.

• Los interruptores de presión, como los micro interruptores y los finales de carrera, se accionan cuando se oprime un pequeño pulsador, una palanca o un pequeño rodillo.

• Los interruptores magnéticos. Entre ellos se encuentra el interruptor reed, que contiene dos láminas imantadas dentro de una ampolla de vidrio en la que se ha hecho el vacío, que se conectan o se desconectan al acercar o al ejar un imán.

• Los interruptores ópticos, sensibles a la ausencia o a la presencia de luz.

Los Reles

Un relé es un automatismo formado por dos elementos:

• Un electroimán, que funciona con pequeñas cantidades de corriente.

• Un interruptor, que está controlado por el electroimán, y se enciende o se apaga dependiendo de que circule, o no, corriente por la bobina del electroimán .

En un relé hay dos circuitos totalmente independientes:

• El circuito de control, que es el circuito electromagnético y que es el que activa el electroimán.

• El circuito a controlar, que es un circuito eléctrico que activa el electroimán, lo que produce el cierre del interruptor del circuito, y con ello que circule la corriente eléctrica.