Tabla de funcionamiento de componentes
| Componente | Función más común |
|---|---|
| Amplificador operacional | Amplificación, regulación, conversión de señal, conmutación. |
| Biestable | Control de sistemas secuenciales. |
| PLD | Control de sistemas digitales. |
| Diac | Control de potencia. |
| Diodo | Rectificación de señales, regulación, multiplicador de tensión. |
| Diodo Zener | Regulación de tensiones. |
| FPGA | Control de sistemas digitales. |
| Memoria | Almacenamiento digital de datos. |
| Microprocesador | Control de sistemas digitales. |
| Microcontrolador | Control de sistemas digitales. |
| Pila | Generación de energía eléctrica. |
| Tiristor | Control de potencia. |
| Puerta lógica | Control de sistemas combinacionales. |
| Transistor | Amplificación, conmutación. |
| Triac | Control de potencia. |
Clasificación de componentes
1. Según su estructura física
- Discretos: son aquellos que están encapsulados uno a uno, como es el caso de los resistores, condensadores, diodos, transistores, etc.
- Integrados: 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. Son los denominados circuitos integrados.
- Semiconductores (ver listado).
- No semiconductores.
- Activos: proporcionan excitación eléctrica, ganancia o control.
- Pasivos: son los encargados de la conexión entre los diferentes componentes activos, asegurando la transmisión de las señales eléctricas o modificando su nivel.
- Electromagnéticos: aquellos que aprovechan las propiedades electromagnéticas de los materiales (fundamentalmente transformadores e inductores).
- Electroacústicos: transforman la energía acústica en eléctrica y viceversa (micrófonos, altavoces, bocinas, auriculares, etc.).
- Optoelectrónicos: transforman la energía lumínica en eléctrica y viceversa (diodos LED, células fotoeléctricas, etc.).
Los componentes se pueden clasificar según su funcionamiento:
Componentes activos:
En general, tienen un comportamiento o lineal, esto es, la relación entre tensión aplicada y la corriente demandad no es lineal. Los componetes activos semiconductores deriva del diodo de fleming y el triodo de Lee de forest.
Son capases de excitar los circuitos o de realiza ganancias o control del mismo. Son, en general, los generadores eléctrico y ciertos componentes semiconductores.
Amplificador • Bies table • Diac • Diodo • Diodo Zener • FPGA • Memoria • Microprocesador • Micro controlador • Pila • PLD • Puerta lógica • Transistor • Tiristor • Triac.
Componentes pasivos:
Son los componentes electrónicos encargados de la conexión entre los diferentes componentes activos dentro de un circuito impreso, asegurando la transmisión de las señales eléctricas o modificando su nivel.
Ejemplos de componentes pasivos: altavoces, cables, condensadores, conmutadores, fusibles, inductores, interruptores, potenciómetros, relés, resistores, transductores, transformadores, etc.
CONDENSADOR
Un condensador eléctrico o capacitor es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.12 Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío.
BOBINAS
Un inductor, bobina o reactor es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinduccion almacena energía en forma de campo magnético.
TRANSFORMADOR
Es un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.
Se le denomina batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o simplemente acumulador, al dispositivo que almacena energía eléctrica, usando procedimientos electro químicos y que posteriormente la devuelve casi en su totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces.
Potenciómetro
Un potenciómetro es uno de los dos usos que posee la resistencia o resistor variable mecánica (con cursor y de al menos tres terminales).
Conectando los terminales extremos a la diferencia de potencial a regular (control de tensión), se obtiene entre el terminal central (cursor) y uno de los extremos una fracción de la diferencia de potencial total, se comporta como un divisor de tensión o voltaje.
Según la potencia que disipe en su funcionamiento, como regulador de tensión, así debe ser la potencia de la resistencia variable mecánica a utilizar.
El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada. Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. »).
Actualmente se encuentra prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario tales como radios, televisores,reproductores de audio y video, relojes de cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares, aunque casi siempre dentro de los llamados circuitos integrados.
Led
Se han utilizado y se utilizan en la mayoría de los electrodomésticos, ya sea como emisor o receptor de infrarrojos o como pilotos luminosos. Actualmente se están utilizando para señalización vial, como semáforos, consiguiendo el tan ansiado ahorro energético en las entidades públicas.
diodos leds de colores
LED SMD
Se trata de un LED encapsulado en una resina semirígida y que se ensambla de manera superficial. Esto le ofrece ciertas características muy interesantes para todo el mundo de la iluminación:
- Su encapsulado permite una gran superficie semiconductora, lo que proporciona una gran cantidad de luz mejorando la calidad del LED.
- Una forma de instalación es colocarlos en serie sobre algún circuito impreso (montaje superficial o SMD) para crear una luminaria o bombilla. Aunque se dañe alguno de estos LEDS, cuentan con un dispositivo que los suplen para que los demás sigan funcionando a pleno rendimiento.
- Permiten una amplia variedad de colores, según el material semiconductor que se utilice en su fabricación. En su modelo RGB, utiliza tres LEDS con los colores primarios, con lo que puede desarrollar hasta 16 millones de colores mediante la mezcla aditiva. El usuario puede seleccionar el color deseado mediante un mando a distancia o controlador, subir o bajar la intensidad de la luz y hacer increíbles efectos luminosos.
- El índice de reproducción cromática (CRI) es alto, de hasta el 80%. Esto quiere decir que reproduce los colores fielmente.
- Al no tener filamento, ron resistentes a los golpes y es realmente complicado que se averíen. El tiempo estimado de vida útil de un LED SMD ronda las 50.000 horas, o lo que es lo mismo, casi 6 años funcionando las 24 horas del día.
- No generan calor
- Utilizando una óptica adecuada, podemos concentrar mucho la luz del LED o bien expandirla para iluminar más superficie. Cuanto más abramos el haz, menos intensidad de luz tendremos.
- El nombre del LED SMD suele ir acompañado de las medidas del encapsulado. De esta manera, los que más se han estandarizado (hablamos siempre para iluminación) son el SMD 3528 y el SMD 5050.
Resistencias
Las resistencias son operadores electrónicos que se oponen al paso de la corriente eléctrica. Una analogía muy utilizada es la de una cañería que se estrecha. Las resistencias eléctricas se miden en OHMIOS y su símbolo es la letra omega mayúscula (O).Definición: Una resistencia es un componente que ofrecen oposición al paso de la corriente eléctrica.
Función: Se utilizan para reducir la intensidad o provocar caídas de tensión.
Aplicaciones: Reducir la tensión para alimentar un diodo LED.
Su valor se mide en ohmios y se determina por el código de colores.
TIPOS DE RESISTENCIAS
Se dividen en 3 tipos de resistencias
Podemos clasificar las resitencias en tres grandes grupos:
Resistencias fijas: Son las que presentan un valor óhmico que no podemos modificar.
Resistencias variables: Son las que presentan un valor óhmico que nosotros podemos variar modificando la posición de un contacto deslizante.
Resistencias especiales: Son las que varían su valor óhmico en función de la estimulación que reciben de un factor externo (luz, temperatura...)Nomenclatura de las resistencias.
La imágen es de resistecias fijas.
Zener
¿Qué es un Diodo Zener?
Los diodos zener (zener diodo o simplemente zener), son diodos que están diseñados para mantener un voltaje constante en su terminales, llamado Voltaje o Tensión Zener cuando se polarizan inversamente, es decir cuando está el cátodo con una tensión positiva y el ánodo negativa.
Funcionamiento del Diodo Zener
Cuando lo polarizamos inversamente y llegamos a Vz el diodo conduce y mantiene la tensión Vz aunque la aumentemos. La corriente que pasa por el diodo zener en estas condiciones se llama corriente inversa (Iz).
Se llama zona de ruptura por encima de Vz.
Como ves es un regulador de voltaje o tensión.
Cuando está polarizado directamente el zener se comporta como un diodo normal.
Pero OJO mientras la tensión inversa sea inferior a la tensión zener, el diodo no conduce, solo conseguiremos tener la tensión constante Vz, cuando esté conectado a una tensión igual a Vz o mayor.
Reóstato
En electrónica, un rectificador es el elemento o circuito que permite convertir la corriente alterna en corriente continua.Esto se realiza utilizando diodos rectificadores, ya sean semiconductores de estado sólido, válvulas al vacío o válvulas gaseosas como las de vapor de mercurio (actualmente en desuso).
Dependiendo de las características de la alimentación en corriente alterna que emplean, se les clasifica en monofásicos, cuando están alimentados por una fase de la red eléctrica, o trifásicos cuando se alimentan por tres fases.
Atendiendo al tipo de rectificación, pueden ser de media onda, cuando sólo se utiliza uno de los semiciclos de la corriente, o de onda completa, donde ambos semiciclos son aprovechados.
El tipo más básico de rectificador es el rectificador monofásico de media onda, constituido por un único diodo entre la fuente de alimentación alterna y la carga.
Diodo Rectificador
Es una de las dos funciones eléctricas del dispositivo denominado resistencia variable, resistor variable o ajustable. La función reóstato consiste en la regulación de la intensidad de corriente a través de la carga, de forma que se controla la cantidad de energía que fluye hacia la misma; se puede realizar de dos maneras equivalentes:
La primera conectando el cursor de la resistencia variable a la carga con uno de los extremos al terminal de la fuente; la segunda, conectando el cursor a uno de los extremos de la resistencia variable y a la carga y el otro a un borne de la fuente de energía eléctrica, es decir, en una topología, con la carga, de circuito conexión serie.
Los reostatos son usados en tecnología eléctrica (electrotecnia), en tareas tales como el arranque de motores o cualquier aplicación que requiera variación de resistencia para el control de la intensidad de corriente eléctrica.Componente eléctrico para regular la intensidad de la corriente sin necesidad de abrir el circuito y que consiste en una resistencia eléctrica que puede variarse a voluntad.
Pulsador
Un pulsador es simplemente un interruptor o switch cuya función es permitir o interrumpir el paso de la corriente eléctrica, a diferencia de un switch común, un pulsador solo realiza su trabajo mientras lo tengas presionado.
Existen pulsadores NC y NA, es decir normalmente abiertos y normalmente cerrados, cuando pulsas uno de tipo NC, se abre mientras lo presiones es decir no permite le paso de la corriente, y en un NA, cuando lo presionas permites el paso, es decir lo contrario, generalmente se usa para enviar pulsos o para activar algo.
Como ejemplo el teclado de tu PC cada tecla es un pulsador, cuando presionas uno permite el paso de una señal eléctrica que le dice a la CPU que estas presionando esa tecla.
Una foto celda es un dispositivo electrónico que es capaz de producir una pequeña cantidad de corriente eléctrica al ser expuesta a la luz.
Entre sus aplicaciones típicas están las de controlar el encendido-apagado de una lámpara, por ejemplo, o de producir el voltaje suficiente para recargar una batería o cualquier otra aplicación en que se requiera una fuente de voltaje.
Este tipo de dispositivos son distintos a las celdas solares y paneles solares.
Una foto celda es una resistencia, cuyo valor en ohmios, varía ante las variaciones de la luz.
Estas resistencias están construidas con un material sensible a la luz, de tal manera que cuando la luz incide sobre su superficie, el material sufre una reacción química, alterando su resistencia eléctrica.
– Presentan bajo valor de su resistencia ante la presencia de luz
– Presentan un alto valor de resistencia ante la ausencia de luz
La foto celda se emplea para controlar el encendido automático del alumbrado público. También se utiliza ampliamente en circuitos contadores electrónicos de objetos y personas, en alarmas, etc.
Presets
Es una resistencia variable, es decir, un potenciometro de reducido tamaño este ajusta un determinado rango de resistencia conforme se vaya girando fíjate en los ohm.´
Generador eléctrico
Es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estátor).
Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz (F.E.M.). Este sistema está basado en la ley de Faraday.
Aunque la corriente generada es corriente alterna, puede ser rectificada para obtener una corriente continua. En el diagrama adjunto se observa la corriente inducida en un generador simple de una sola fase. La mayoría de los generadores de corriente alterna son de tres fases
Fuente de corriente continua
La fuente de corriente continua son fuentes que el voltaje ( o la corriente) no varía en el tiempo, en cambio las de corriente alterna varían en el tiempo con distintos tipos de ondas y periodos, la corriente que se ocupa en casa es de de corriente alterna, son 220 v efectivos con una frecuencia de 50 Hz de forma sinusoidal, significa que cada 20 ms se repite la onda sinusoidal.
Esta fuente tiene una funcion variante en el tiempo v (t)= Vmax * sen( wt + A) donde A es el angulo de desfase y w es la frecuencia angular que es igual a 2*pi*f donde f es la frecuencia lineal.
La clasificación de componentes según el material de fabricación se divide en conductores, semiconductores y no conductores o aislantes.
Componentes conductores: Son materiales que facilitan la conductividad y la conductancia de la corriente eléctrica. También se puede decir que un conductor eléctrico es un material que ofrece poca resistencia al movimiento de la carga eléctrica.
Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma.
Componentes semiconductores: Son aquellos que conducen la corriente en un solo sentido. es un componente electrónico que emplea las propiedades electrónica de los materiales semiconductores, principalmente del silicio, el germanio y el arseniuro de galio, así como de los semiconductores orgánicos. Los dispositivos semiconductores han reemplazado a los dispositivos termoiónicos (tubos de vacío) en la mayoría de las aplicaciones.
Usan conducción electrónica en estado sólido, como diferente del estado gaseoso o de la emisión termoiónica en un gran vacío.Los dispositivos semiconductores se fabrican tanto como dispositivos individuales discretos, como circuitos integrados (CI), que consisten en un número -desde unos pocos (tan pocos como dos) a miles de millones- de dispositivos fabricados e interconectados en un único sustrato semiconductor, también denominado oblea. Componenres aislantes: Son aquellos que no permiten el paso de la corriente. El aislamiento eléctrico se produce cuando se cubre un elemento de una instalación eléctrica con un material que no es conductor de la electricidad, es decir, un material que resiste el paso de la corriente a través del elemento que alberga y lo mantiene en su desplazamiento a lo largo del semiconductor. Dicho material se denomina aislante eléctrico.
El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. La formulación consiste en cuatro ecuaciones diferenciales vectoriales que relacionan el campo eléctrico, el campo magnético y sus respectivas fuentes materiales (corriente eléctrica, polarización eléctrica y polarización magnética), conocidas como ecuaciones de Maxwell.
El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo.
El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es necesario usar la mecánica cuántica.
Componentes electroacústicos
Transforman la energía acústica en eléctrica y viceversa (micrófonos, altavoces, bocinas, auriculares, etc.).
La electroacústica es la parte de la acústica que se ocupa del estudio, análisis, diseño de dispositivos que convierten energía eléctrica en acústica y viceversa, así como de sus componentes asociados. Entre estos se encuentran los micrófonos, acelerómetros, altavoces, excitadores de compresión, audífonos, calibradores acústicos y vibradores.
Los micrófonos y altavoces son sus máximos representantes.
Optoelectrónicos
Transforman la energía lumínica en eléctrica y viceversa (diodos led, células fotoeléctricas, etc.).
La optoelectrónica es el nexo de unión entre los sistemas ópticos y los sistemas electrónicos. Los componentes opto electrónicos son aquellos cuyo funcionamiento está relacionado directamente con la luz.
Ademas la optoelectrónica es la tecnología que combina la óptica y la electrónica. Este campo incluye a muchos dispositivos basados en la acción de una unión pn.
Los componentes pueden ser :
Discretos
Un componente discreto (o dispositivo discreto ) es un componente electrónico con sólo un componente eléctrico, o pasivo (resistor,condensador, etc) o activo (transistor o válvula de vacío), en vez de un circuito integrado. El término se utiliza para distinguir el componente de los circuitos integrados y circuitos híbridos, que se construyen de diversos componentes eléctricos en un paquete. Típicamente se refiere a dispositivos semiconductores.Componentes o circuitos integrados
Descripción
Un componente discreto puede ser activo o pasivo. Se diferencia del circuito integrado y del circuito híbrido ya que estos incorporan múltiples funciones activas o pasivas en un mismo encapsulado.
La miniaturización progresiva e imparable impuesta por la industria electrónica, así como los avances en el campo de los semiconductores llevan a la desaparición gradual de muchos componentes discretos. Sin embargo, todavía se utilizan en las áreas que requieren altos voltajes o potencias como en la electrónica de potencia, la ingeniería eléctrica, etc ... Su uso se justifica también en la creación de prototipos y pequeñas series o en la educación.
Componentes o circuitos integrados
Un circuito integrado (CI), también conocido como chip, microchip, es una estructura de pequeñas dimensiones de material semiconductor, normalmente silicio, de algunos milímetros cuadrados de superficie (área), sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o de cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre el Circuito Integrado y un circuito impreso.
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