Componentes electrónicos, Caractristicas y Funcionamientos Sustentantes

Introducción

En la década de los 40, la electrónica no tenía mayor consideración que la de ser una rama secundaria de la electricidad.

Aunque ya existían aparatos que podrían tener al menos exteriormente, cierto aspecto de electrónicos, como receptores de radio, tocadiscos o rudimentarias máquinas de calcular no dejaban de ser circuitos y piezas puramente eléctricas unidas mediante cables.

La investigación en busca de mejorías, tanto en las propiedades como, sobre todo, en la medida de las válvulas, dieron origen a la aparición de unos materiales llamados semiconductores, que a la vez provocaron la creación de una moderna y nueva disciplina tecnológica llamada electrónica.

Tanto en electricidad como en la electrónica, el movimiento de los electrones es el motivo principal del funcionamiento de los circuitos, la única diferencia es que la segunda utiliza componentes tales como las válvulas, los semiconductores y los circuitos integrados, a los que genéricamente se llaman elementos activos en oposición a los usados en electricidad resistencias, condensadores, bobinas, a los que llamamos elementos pasivos.

Gracias a tales elementos activos, la electrónica se constituye en ciencia cuyo Objetivo principal es ser una perfecta herramienta para conseguir, manejar y utilizar información.

Como ya hemos dicho, los componentes son elementos básicos con los que se realizan circuitos, y desempeñan las funciones elementales de la electrónica.

Cada circuito que ya sea eléctrico o electrónico debe contener un componente pasivo que actué como conductor y que realice la circulación de una corriente eléctrica por el circuito.

Componentes Electrónicos

Los componentes electrónicos son dispositivos que están incluidos en las parte de un circuito electrónico.

Se forman para ser conectados entre ellos, mediante soldadura a un circuito impreso, para formar el circuito. Estos componentes se clasifican en semiconductores, optoelectrónicas, electromagnéticos, activos, pasivos.

Resistencias

Es propiedad de un objeto que hace que se resista al paso de una corriente eléctrica. La resistencia de un circuito eléctrico determina por la llamada ley de Ohm, cuándo la corriente fluye en el circuito cuando se le aplica un voltaje determinado.

La unidad de resistencia es el ohmio, que es la resistencia del conductor si es recorrido por una corriente de un amperio cuando se le aplica una tensión de 1 voltio. La abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el símbolo del ohmio es la letra griega Ω.

En algunos análisis eléctricos se emplea el inverso de la resistencia, 1/R, que se denomina conductancia y se representa por G. La conductancia es siemens, cuyo símbolo es S. Aún puede encontrarse en ciertas obras la denominación antigua de esta unidad (mho).

Condensador

El condensador es uno de los elementos más frecuentes en los circuitos eléctricos.

Un condensador es un componente pasivo que presenta la cualidad de guardar energía eléctrica. Está formado por dos láminas de material conductor que se encuentran separados por un material dieléctrico. En un condensador simple, cualquiera sea su aspecto exterior, dispondra de dos terminales, los cuales a su vez están conectados a las dos placas conductoras.

Reóstatos

Son resistencias bobinadas variantes dispuestas de tal forma que pueda variar el coste de la resistencia del circuito en que está instalada, como ya sabemos, son capaces de aguantar más corriente. A las resistencias variables se le llaman reóstatos o potenciómetros, con un brazo de contacto deslizante y ajustable, suelen estilarse para controlar el volumen de televisiones y radios.

Transformador

Dispositivo eléctrico que cuenta de una bobina de cable situada junto a una o diferentes bobinas más, y que se utiliza para unir varios circuitos de corriente alterna aprovechando el efecto de inducción por las bobinas. La bobina conectada a la fuente de energía se nombra bobina primaria. Las demás bobinas reciben el nombre de bobinas secundarias. Un transformador que su voltaje secundario sea superior al primario se llama transformador elevador. Si el voltaje secundario es menor al primario este dispositivo recibe el nombre de transformador reductor.

El producto de intensidad de corriente de voltaje es constante en cada juego de bobinas, de forma que en un transformador elevador el aumento de voltaje de la bobina secundaria viene junto por la correspondiente disminución de corriente. La cantidad de terminales varía según cuantos bobinados y tomas tenga. Como mínimo son tres para los auto-transformadores y cuatro en adelante para los transformadores. No tienen polaridad aunque si orientación magnética a los bobinados.

Diodo

Es un componente electrónico que permite el paso de la corriente en un sentido. Los primeros dispositivos de este tipo fueron los diodos de tubo de vacío, que consistían en un receptáculo de vidrio o de acero al vacío que contenía dos electrodos, un cátodo y un ánodo. Ya que los electrones pueden fluir en un solo sentido, desde el cátodo al ánodo, el diodo de tubo de vacío se podía utilizar en la rectificación. Los diodos más empleados en los circuitos electrónicos actuales son los diodos fabricados con los materiales semiconductores. El más sencillo, el diodo con punto de contacto de germanio, se creó en los primeros días de la radio, cuando la señal radiofonica se detectaba mediante un cristal de germanio y un cable delgado terminado en punta y apoyado a él. En los diodos de germanio o de silicio modernos, el cable y una diminuta placa de cristal van montados dentro de un pequeño tubo de vidrio y conectados a dos cables que se sueldan a los laterales del tubo.

Bobina

Las bobinas también llamadas inductores, consisten en un hilo conductor en su alrededor. Al pasar una corriente por la bobina, alrededor de ella se crea un campo magnético que tiende a oponerse a los cambios fuertes de la intensidad de la corriente. Al igual que un condensador, una bobina puede utilizarse para diferenciar entre señales rápida y lenta cambiantes, altas y bajas frecuencias. Al utilizar una bobina conjuntamente con un condensador, la tensión de la bobina llega un valor máximo a una frecuencia específica que depende de la capacitancia y de la inductancia. Este principio se aplican en los receptores de radio al seleccionar la frecuencia específica mediante un condensador variable.

Pila (Acumulador, Batería)

Es un dispositivo que convierte la energía química en eléctrica. Todas las pilas contienen en un electrolito que puede ser líquido, sólido o en pasta, un electrodo positivo+ y un electrodo negativo-. El electrolito es un conductor iónico, uno de los electrodos produce electrones y el otro electrodo los acepta. Al conectar los electrodos al circuito que hay que alimentar, se produce la corriente eléctrica.

Las pilas en las que el producto químico no puede volver a su forma original una vez que la energía química se transforma en energía eléctrica. es decir, cuando las pilas se han descargado, se llaman pilas primarias o voltaicas. Las pilas secundarias o acumuladores son aquellas pilas transformable en las que el producto químico que al reaccionar en los electrodos produce energía eléctrica, puede ser reconstituido pasando una corriente eléctrica a través de el en sentido opuesto a la operación normal de la pila.

Fusible

Dispositivo de seguridad utilizado para ayudar un circuito eléctrico de un exceso de corriente. Su componente esencial es, habitualmente, un hilo o una placa de metal que se derrite a una determinada temperatura. El fusible está diseñado para que la banda de metal pueda colocarse fácilmente en el circuito eléctrico. Si la corriente del circuito sobrepasa un valor determinado, el metal fusible se funde y se rompe o abre el circuito. Los dispositivos utilizados para detonar explosivos también se llaman fusibles.

Un fusible cilíndrico está formado por una banda de metal fusible arrestada en un cilindro de cerámica o de fibra. Unos tornillos de metal ajustados a los extremos del fusible hacen contacto con la banda de metal. Este tipo de fusible se posiciona en un circuito eléctrico de modo que la corriente fluya a través de la banda metálica para que el circuito se complete. Si sucede un exceso de corriente en el circuito, la conexión de metal se calienta hasta su punto de fusión y se quema. Esto abre el circuito, detiene el paso de la corriente y de ese modo protege al circuito.

Relé

Conmutador eléctrico especializado que permite controlar un dispositivo de una alta potencia mediante un dispositivo de potencia menor. Un relé esta formado por un imán eléctrico y unos contactos conmutadores mecánicos que son impulsados por el electroimán. Este requiere una corriente de sólo unos cientos de miliamperios generada por una tensión de unos voltios, mientras que los contactos pueden estar sometidos a una tensión de cientos de voltios y soportar el paso de decenas de amperios. Por lo cual el conmutador permite que una corriente y tensión pequeñas controlen una corriente y tensión mayores. Un relé es un aparato electromecánico capaz de accionar uno o varios interruptores cuando es excitado por una corriente eléctrica.

Transistores

Los transistores están compuestos de semiconductores. Se trata de materiales, como el silicio o el germanio dopados; es decir, se les han colocado pequeñas cantidades de materias extrañas de manera que se produce un exceso o una carencia de electrones libres. En un caso, se dice que el semiconductor es del tipo n, y en el segundo, que es del tipo p. Combinando materiales del tipo n y del tipo p que pueden producir un diodo. Cuando éste se conecta a una batería de manera que el material tipo p es positivo y el material tipo n es negativo, los electrones son alejar desde el terminal negativo de la bateria y pasan, sin ningún obstáculo a la región p, que carece de electrones. Con la batería invertida, los electrones que llegan al material P pueden pasar solo con muchas dificultades hacia el material n, que ya está lleno de electrones libres, en el caso la corriente es prácticamente cero.

Circuitos Integrados

La mayoría de los circuitos integrados son pequeños trozos o chips de silicio entre 2 y 4 mm2, sobre los que se crean los transistores. Las fotolitografías permiten al diseñador crear centenares de transistores en un solo chip situando de forma oportuna las numerosas regiones tipo N y P. Durante la creacion, estas regiones son conectadas mediante conductores minoritarios, a fin de producir circuitos especializados complejos. Estos circuitos integrados son llamados monolíticos por estar fabricados sobre un cristal de silicio. Los chips requieren menos espacio y potencia, y su fabricación es más barata que la de un circuito equivalente compuesto por transistores individuales.

Principales componentes de la electricidad

La energía que abarcar la electricidad proviene de las partículas más pequeñas conocidas por la ciencia, los electrones que poseen una carga eléctrica negativa. Toda la materia está formada por átomos, y los átomos están formados por partículas mas pequeñas como lo son protones, neutrones y electrones.

Es el conjunto de fenómenos físicos vinculados con la presencia y derrame de cargas eléctricas. Se manifiesta en una variedad de fenómenos como los rayos, la electricidad estática, la inducción electromagnética o el flujo de corriente eléctrica.

Características de los componentes eléctricos

De acuerdo con el criterio que se seleccione podemos conseguir distintas clasificaciones. Puntualmente se detallan las comúnmente más aceptadas.

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 complejos, por ejemplo, un amplificador operacional o una puerta lógica, que pueden tener desde unos pocos componentes discretos hasta millones de ellos. Son los denominados circuitos integrados.

Según el material base de fabricación:

• Semiconductores
• No semiconductores.

Según su funcionamiento:

• Activos: proporcionan animación eléctrica, ganancia o control.
• Pasivos: son encargados de la conexión entre los diferentes componentes activos, asegurando la transMisión de las señales eléctricas o modificando su nivel.

Según el tipo energía:

• Electromagnéticos: aquellos que aprovechan las propiedades electromagnéticas de los materiales fundamentalmente transformadores e inductores.
• Electro acústicos: transforman la energía acústica en eléctrica y viceversa como son: micrófonos, altavoces, bocinas, auriculares, etc.
• Opto electrónicos: transforman la energía lumínica en eléctrica y viceversa (LED, células fotoeléctricas, etc.).

 

Conclusión

Los componentes electrónicos llegaron para evolucionar a través del tiempo que cada día, más pequeños y complejos son los circuitos eléctricos, esto se debe a que los componentes son elaborados con la finalidad de realizar diversas tareas dentro de un circuito en el caso de los circuitos integrados su desarrollo han evolucionado los campos de las comunicaciones, la gestión de la información y la informática.

Los circuitos integrados han permitido disminuir el tamaño de los dispositivos con el consiguiente descenso de los costes de fabricación y de mantenimiento de los sistemas. Al mismo tiempo, ofrecen mayor velocidad y fiabilidad.

Los relojes digitales, las computadoras portátiles y los juegos electrónicos son sistemas basados en microprocesadores. Otro avances importante es la digitalización de las señales de sonido, proceso en el cual la frecuencia y la amplitud de una señal de sonido se cifra digitalmente mediante técnicas de muestreo adecuadas, es decir, técnicas para medir la amplitud de la señal a intervalos cortos.

La música grabada de manera digital, como la de los discos compactos, se caracteriza por una fidelidad que no era posible alcanzar con los metodos de grabación directa. De igual manera pasa con los transistores, han sustituido casi completamente al tubo de vacío en la mayoría de sus aplicaciones.

Al adherir un conjunto de materiales semiconductores y contactos eléctricos, el transistor permite las mismas funciones que el tubo de vacío, pero con un costo más bajos, y una mayor fiabilidad.