Reconociendo las leyes de la electrónica para el funcionamiento de los circuitos eléctricos
¿Qué conceptos identificó usted en la actividad “Reconociendo las
leyes de la electrónica para el funcionamiento de los elementos
electrónicos y los diferentes tipos de circuitos eléctricos?
Todas las cosas que existen en el mundo están compuestas por los elementos que tenemos en la tabla períoca y cada uno de ellos tienen características conductoras de electricidad diferentes, y según su composición se dividen en:
Todas las cosas que existen en el mundo están compuestas por los elementos que tenemos en la tabla períoca y cada uno de ellos tienen características conductoras de electricidad diferentes, y según su composición se dividen en:
Conductores: Estos materiales no oponen
resistencia al fluido eléctrico. Los mejores conductores son los que están
hechos de estos elementos: cobre (Cu), aluminio (Al), plata (Ag), mercurio (Hg)
y oro (Au).
Semiconductores: Estos ofrecen una oposición al
fluido eléctrico, pero en ultimas si permiten su flujo; es importante decir que
para estos materiales influye el medio físico y químico en que estén. Los
semiconductores, por lo general están hechos de: el silicio (Si), el
germanio (Ge) y el selenio (Se). Estos materiales pueden dar paso a la
corriente eléctrica en un solo sentido, situación que permite verificar la
corriente alterna, detectar señales de radio, amplificar señales de
corriente eléctrica, funcionar como interruptores o compuertas utilizadas en
electrónica digital, etc.
la conductividad de un elemento semiconductor se puede variar aplicando
uno de los siguientes métodos:
- Elevación de su temperatura
- Introducción de impurezas (dopaje) dentro de su estructura cristalina
- Incrementando la iluminación.
Los materiales semiconductores, según su pureza, se clasifican de la
siguiente forma:
1. Intrínsecos:
Se dice que un semiconductor es “intrínseco” cuando se encuentra en
estado puro, o sea, que no contiene ninguna impureza, ni átomos de otro tipo
dentro de su estructura.
2. Extrínsecos:
Los semiconductores extrínsecos se obtienen
mediante un proceso conocido como dopaje y que
consiste en la introducción de impurezas (dopantes) de forma
controlada en semiconductores intrínsecos. En función del
dopante utilizado se puede obtener semiconductores tipo P (positivos) o
semiconductores tipo N (negativos).
Dieléctricos: O aislantes, estos ponen total
resistencia al fluido eléctrico y no permiten ningún paso de energía eléctrica.
A diferencia de los cuerpos metálicos buenos conductores de la corriente
eléctrica, existen otros como el aire, la porcelana, el cristal, la mica, la
ebonita, las resinas sintéticas, los plásticos, etc., que ofrecen una alta
resistencia a su paso.
El Osciloscopio
Es un instrumento de medida en los circuitos electrónicos, es de vital
importancia, ya que arroja medidas que otros instrumentos no hacen. Las
medidas que arroja son muy buenas porque hace un recorrido por todo el
circuito, va mostrando en pantalla sus medidas mediante señales de onda,
señal de tonos mezclados, señales de entrada y salida, señal de
control; la persona que lo esta usando, vera en que sitio exactamente
hay problemas y así sera mas fácil repararlos.
Algunas de las medidas hechas con el osciloscopio son:
- - Diferencia de voltajes.
- - Localización de fallas.
- - Muestra problemas puntuales.
- - Voltajes de corriente directa.
- - Voltajes pico a pico.
- - Medición de ganancia.
- - Medición de perdida.
- - Anchos de banda-Frecuencia-
Hay varios tipos de osciloscopios:
- Portátiles
- De laboratorio.
- Para pc.
- Virtuales-Software.
Se clasifican en:
Analógicos: Este es manejado por unas perillas y al usuario le toca
hacer las combinaciones adecuadas, para poder interpretar y ver el
resultado esperado.
Digitales: Muestra en pantalla los valores de cada una de las medidas
que se van haciendo, facilitando así la interpretación al usuario.
A continuación, veremos las leyes que rigen el comportamiento de la
electricidad en los circuitos eléctricos y electrónicos.
LEY DE OHM:
La Ley de Ohm establece que "La intensidad de la corriente eléctrica que
circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de
potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del
mismo", se puede expresar matemáticamente en la siguiente
ecuación: donde, empleando unidades del Sistema internacional, tenemos
que:
• I = Intensidad en amperios (A)
• V = Diferencia de potencial en voltios (V)
• R = Resistencia en ohmios (Ω).
Esta ley no se cumple, por ejemplo, cuando la resistencia del conductor varía
con la temperatura, y la temperatura del conductor depende de la intensidad de
corriente y el tiempo que esté circulando.
La ley define una propiedad específica de ciertos materiales por la que se
cumple la relación:
Un conductor cumple la Ley de Ohm sólo si su curva V-I es lineal, esto es si R
es independiente de V y de I.
En general: V=I*R
POTENCIA ELÉCTRICA - LEY DE WATT:
Si a un determinado cuerpo le aplicamos una fuente de alimentación (es decir le
aplicamos un Voltaje) se va a producir dentro del cuerpo una cierta corriente
eléctrica. Dicha corriente será mayor o menor dependiendo de la resistencia del
cuerpo. Este consumo de corriente hace que la fuente este entregando una cierta
potencia eléctrica; o dicho de otra forma el cuerpo está consumiendo
determinada cantidad de potencia. Esta potencia se mide en Watt. Por ejemplo,
una lámpara eléctrica de 40 Watt consume 40 watt de potencia eléctrica. Para
calcular la potencia se debe multiplicar el voltaje aplicado por la corriente
que atraviesa al cuerpo. Es decir:
P =V*I
LEYES DE KIRCHHOFF:
Ley de los nodos o ley de corrientes de Kirchhoff:
(KCL - ley de
corriente de Kirchhoff)
En todo nodo, donde la densidad de la carga no varíe en un instante de tiempo,
la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes
salientes.
La suma de todas las intensidades que entran y salen por un Nodo (empalme) es
igual a 0 (cero)
Un enunciado alternativo es:
En todo nodo la suma algebraica de corrientes debe ser 0 (cero).
Ley de voltajes de Kirchhoff:
(KVL - Ley de voltaje
de Kirchhoff)
En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la suma de
todas las subidas de tensión.
Un enunciado alternativo es:
En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe
ser 0 (cero)
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