Autor Tema: Capitulo 1 - Conceptos básicos  (Leído 14753 veces)

Ariel

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Capitulo 1 - Conceptos básicos
« en: Marzo 10, 2009, 04:58:42 pm »
Aqui comence a escribir algo sobre los conceptos básicos de la electricidad y electrónica. A leer, opinar y completar!

:gracias:


Capitulo 1 -Conceptos básicos

Átomos y electrones
Podemos considerar al átomo como el elemento básico con el que se construye el universo. Está compuesto por protones, electrones y neutrones. Los protones tienen carga positiva, los electrones una negativa y los neutrones, como su nombre hace presuponer, carecen de carga eléctrica. El átomo, tomado como un todo, es neutro. Esto se debe a que posee la misma cantidad de electrones y protones, lo que hace que su carga total sea nula. Si por algún motivo pierde un electrón, el átomo se hará positivo. Y si pierde un protón, se volverá positivo. En ambos casos, estos átomos incompletos se llaman iones. También es frecuente que se llamen así a los electrones libres, ya que poseen una carga negativa.


Fuerza electromotriz
Cuando en un lugar hay un exceso de número iones positivos y en otro lugar un superávit de iones negativos (o electrones) se produce una fuerza de atracción entre ambas colecciones de partículas. Esta fuerza de atracción se llama fuerza electromotriz, o EMF. Si no hay una ruta que permita transitar a las cargas eléctricas entre los dos puntos, las partículas no pueden juntarse y neutralizarse. Pero si se unen mediante un conductor, se genera una corriente eléctrica (generalmente electrones) que fluyen del punto negativo al positivo. Este es el sentido físico de la corriente eléctrica, que coincide con la dirección en que se mueven los electrones. Sin embargo, en electrónica se utiliza casi siempre el llamado sentido convencional de la corriente, en el que se asume que esta fluye del positivo al negativo. Esta convención  obedece a una decisión arbitraria tomada por Benjamin Franklin en el siglo XVIII.


Amperio
El amperio es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2x10-7 newton por metro de longitud. Su símbolo es A.

El amperio es una unidad básica, junto con el metro, el segundo, y el kilogramo: es definido sin referencia a la cantidad de carga eléctrica. La unidad de carga, el culombio, es definido, como una unidad derivada, es la cantidad de carga desplazada por una corriente de amperio en el tiempo de un segundo.

Se denomina intensidad de corriente eléctrica a la cantidad de electrones que pasa por un conductor en la unidad de tiempo. Se expresa en culombios sobre segundos, unidad que se denomina amperio.


Culombio
La carga eléctrica se mide en culombios. Se define como la cantidad de electricidad transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente eléctrica. Un culombio es igual a 6,241 509 629 152 65 x 10 elevado a la 18 electrones (o protones).


Voltio
La fuerza electromotriz se mide en voltios. El voltio se define como la diferencia de potencial a lo largo de un conductor cuando una corriente con una intensidad de un amperio utiliza un vatio de potencia. El voltio también puede ser definido como la diferencia de potencial existente entre dos puntos tales que hay que realizar un trabajo de 1 julio para trasladar del uno al otro la carga de 1 culombio.
También se puede decir que el voltaje es la velocidad de desplazamiento del electrón, a más velocidad más voltaje, menos velocidad menos voltaje.
El instrumento de medición para medir voltaje es el voltímetro.


Resistencia eléctrica
No todos los materiales presentan la misma dificultad al transito de la corriente eléctrica, dado que la cantidad de electrones libres varía de un material a otro.

Para poder cuantificar esa “dificultad”, se define el concepto de resistencia eléctrica como sigue: se denomina resistencia eléctrica de una sustancia, a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para atravesarla.

Su valor se expresa en ohmios, en honor de Georg Simon Ohm (1789-1854). Se designa con la letra griega omega mayúscula (Ω).

Esta definición es válida para la corriente eléctrica continua y para la corriente eléctrica alterna solamente cuando se trate de elementos resistivos puros. De existir en la sustancia componentes inductivos y/o capacitivos, la oposición presentada a la circulación de corriente recibe el nombre de impedancia.

La resistencia se relaciona con la corriente eléctrica y la tensión mediante la Ley de Ohm.


Conductores, aisladores y semiconductores
Según sea la magnitud de la resistencia que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de una sustancia se la clasifica en conductoras, aislantes y semiconductoras. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.


Ley de Ohm
Georg Simon Ohm postuló una ley que relaciona tres de los conceptos fundamentales de la electricidad: la tensión, la resistencia y la corriente.
En efecto, Ohm dijo que la corriente eléctrica que circula por un conductor es directamente proporcional al voltaje aplicado a sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica que posee.

Matemáticamente puede expresarse como sigue:

V
I = ------
R

donde I es la corriente eléctrica, V la diferencia de potencial y R la resistencia eléctrica.

Veamos algunos ejemplos.

Ejemplo 1: Calculo de la corriente

Supongamos que tenemos un conductor que posee una resistencia de 100 ohms, al que le aplicamos una tensión de 20 Volts. ¿Qué corriente circulara por el?

Este es el caso más simple, basta con reemplazar en la fórmula anterior el valor de V por “20” y el de R por “100”, para obtener el valor de I:

20 V
I = ----------
100 Ω

con lo que se obtiene que la corriente (I) es igual a 0.2 Amper, o 200 miliamperes.

Ejemplo 2: Calculo de la resistencia

Ahora supongamos que tenemos un conductor por el que circula una corriente de 3A cuando se le aplica en sus extremos una tensión de 30V, y queremos saber que resistencia interna posee.

Evidentemente, la formula de la Ley de Ohm no puede emplearse directamente, si no que hay que primero hacer un “truco” matemático y escribirla de otra manera:

V
R = ------
I

En esta nueva “versión” de la fórmula podemos reemplazar a “V” e “I” por los valores dados, y obtener R:

30 V
R = ----------
3 A

dónde hallamos que R = 10 Ω.

Ejemplo 3: Calculo de la tensión
El ultimo caso posible es cuando queremos determinar una tensión a partir de la resistencia de un conductor y de la corriente que por el circula. Supongamos que por un conductor con una resistencia de 40 Ω circula una corriente de 0.3 A. ¿A qué tensión está sometido?

Nuevamente, debemos trabajar algebraicamente la fórmula original, para expresarla de la siguiente manera:

V = I x R

luego solo resta reemplazar por los valores del problema

V = 0.3 A x 40 Ω

y efectuar el producto, de donde sale que la tensión buscada es de 12 V.


Resistores
Prácticamente no existen esquemas electrónicos en los que no se vean una o más resistores (o resistencias, como se los llama en algunos paises). Estos componentes tienen como función distribuir adecuadamente las tensiones y corrientes que circulan por el circuito. Su funcionamiento se basa en la dificultad que ofrecen al paso de la corriente eléctrica algunos materiales, generalmente con valores de resistividad altos.

Para definir el valor de una resistencia se utiliza como unidad el Ohm, que se representa por la letra griega omega (Ω).

Resistores como componentes
Si bien teóricamente es posible construir resistencias de prácticamente cualquier valor, por una cuestión practica solo se las construye de una serie de valores perfectamente normalizados, y que combinados como veremos mas adelante, permiten lograr cualquier valor de resistencia que necesitemos para nuestros proyectos.

Familias E
En realidad, existen varias familias de valores posibles, llamados E6, E12, E24, etc., donde el numero que acompaña a la E representa la cantidad de valores diferentes que componen la familia mencionada. A los valores base se los multiplica por 10, 100, 1.000, 10.000, 100.000 o 1.000.000 para las resistencias más altas. Estos son los valores base de cada familia de resistencias:

E6: 1.0, 1.5, 2.2, 3.3, 4.7, 6.8 (Tolerancia: 20%)
E12: 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2 (Tolerancia: 10%)
E24: 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1 (Tolerancia: 5%)

Las demás series, como la E48 (2% de tolerancia), y las menos utilizadas E96 y E192 agregan valores intermedios a los mencionados, y tolerancias más pequeñas.

Multiplos
Para no tener necesidad de escribir grandes cantidades de ceros al expresar valores de resistencias elevadas, se utilizan la letra K y M, que designan factores multiplicativos de 1.000 y 1.000.000. Si a un valor cualquiera de la tabla anterior, por ejemplo a 4,7 le agregamos la K obtenemos 4.7K que significan 4700 Ω. Si le añadimos la M, nos queda 4.7M que indica 4.700.000 Ω. Muchas veces se utiliza la letra en lugar de la coma, por lo que 4.7K y 4K7 representan el mismo valor.

Tolerancia
Cuando nos referimos a la “tolerancia” que tiene una resistencia, estamos hablando de la máxima desviación del valor teórico que podemos esperar encontrar al medir su valor. Por ejemplo, una resistencia con un valor declarado de 1K Ω y una tolerancia del 5% tiene un valor real comprendido entre 950 Ω y 1050 OΩ.

Código de colores
Físicamente, las resistencias más comunes consisten en un pequeño cilindro con dos terminales, uno en cada extremo, con anillos de colores sobre su cuerpo que representa el valor en ohms. Existen básicamente dos tipos de códigos, uno utiliza cinco bandas y el otro cinco. En el código de cuatro bandas, los dos primeros anillos representan los dígitos que forman el valor base de la resistencia, el tercero el numero de ceros que es necesario añadir, y el cuarto el valor de la tolerancia.


Código de colores para resistores.

Agrupamientos de resistores
Como decíamos antes, a partir de los valores disponibles en cada serie de resistencias es posible obtener prácticamente cualquier valor que deseemos, simplemente combinándolas de a dos o mas. Básicamente hay dos maneras de hacer esto, y se denominan agrupación en serie y agrupación en paralelo.

Agrupación en serie
La agrupación en serie consiste en unir las resistencias una a continuación de la otra, como se ve en el esquema de la figura siguiente. De esta manera, la corriente I que circula por ambas es la misma, mientras que, cada resistencia presenta una diferencia de potencial distinta entre sus extremos, que dependerá, según la Ley de Ohm, de los valores de cada resistencia.


La agrupación de resistencias en serie consiste en unir un terminal de una
con uno de la siguiente, en forma de cadena.

No es difícil jugar matemáticamente sumando los productos parciales de tensiones y corrientes para demostrar que la resistencia total de la agrupación de resistencias en serie es igual a la suma de las resistencias individuales.


En serie: R = R1 + R2 + R3 + ……+ Rn

Agrupación en paralelo
En el caso de la agrupación en paralelo, la conexión se efectúa como muestra la figura de más abajo, donde se ve que los terminales se unen en dos puntos comunes llamados nodos. En este caso, por cada rama, compuesta por una resistencia, circula una corriente diferente, pero la tensión aplicada a todas es la misma. Nuevamente, trabajando matemáticamente con las corrientes y tensiones se puede demostrar que la resistencia equivalente de una asociación en paralelo es igual a la inversa de la suma de las inversas de cada una de las resistencias.



Los terminales de las resistencias agrupadas en paralelo
se unen en dos puntos llamados nodos.


En paralelo: 1 / R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ….. + 1/Rn


Hay dos casos particulares: La resistencia equivalente a dos resistencias en paralelo es R = (R1xR2) / (R1 + R2). Si todas las resistencias son iguales, R = R/n

Por supuesto, nada impide asociar resistencias de maneras que sean una combinación de las dos agrupaciones vistas. En esos casos, se dice que las resistencias presentan una asociación mixta, y para calcular el valor de la resistencia equivalente habrá que ir resolviendo el circuito por partes, en cada una de las cuales utilizaremos alguna de las formulas que vimos, según sea el caso.


También es posible la asociación de resistencias en formas más complejas.

En el caso del circuito anterior, la resistencia total se calcularía sumando en primer lugar las agrupaciones en serie R1 y R2 por un lado, y R3 y R4 por otro, con lo que el circuito quedaría como una agrupación en paralelo de cuatro resistencias: R1+R2, R3+R4, R5 y R6. Utilizando la formula vista mas arriba, podemos calcular el valor de la resistencia equivalente del circuito.

Tipos de resistores

Preset: Además de las resistencias fijas que ya estudiamos, existen otras cuyo valor puede variar. Quizás las más comunes dentro de este grupo sean las llamadas potenciómetros o presets, que consisten en una pista de material resistivo por la que se desliza un cursor capaz de recorrerla de un extremo al otro al ser accionado por un mando externo. La resistencia del dispositivo se toma entre uno de los extremos y el cursor, por lo que su valor varia de acuerdo a la posición de este. En el caso de los potenciómetros, están construidas para que su valor se varíe con frecuencia, y se utilizan por ejemplo para controlar el volumen de un amplificador o la luminosidad de una lámpara. En el caso de los presets, la función es de ajuste, y se supone que solo se modificara su valor muy de vez en cuando, por lo que generalmente no disponen de un mando sino de un tornillo o ranura para ser accionadas con un destornillador. La forma en que varia la resistencia a medida que deslizamos el cursor puede ser lineal o logarítmica. En algunas aplicaciones, como el audio, se utilizan potenciómetros logarítmicos dado que se ajustan mejor a las características del oído humano.

NTC y PTC: También existen resistencias para usos especiales que varían su valor con la temperatura. Se fabrican de dos tipos, dependiendo si su resistencia aumenta o disminuye con la temperatura. Reciben el nombre de NTC y PTC, según tengan un coeficiente negativo (su valor disminuye al aumentar la temperatura) o positivo de temperatura.

LDR: Las LDR (Light Dependent Resistor, o Resistor Dependiente de la Luz) son, como su nombre lo indica, resistencias cuyo valor varia de acuerdo al nivel de luz al que están expuestas. Los valores extremos que adopta una LDR cuando esta en total oscuridad o expuesta a plena luz varían de un modelo a otro, y se sitúan en el rango de los 50 Ω a 1000 Ω (1KΩ) cuando están iluminadas con luz solar y valores comprendidos entre 50.000 Ω (50KΩ) y varios megohmios (millones de ohms) cuando está a oscuras.

Potencia: Por ultimo, al momento de seleccionar una u otra resistencia en nuestros proyectos debemos considerar la potencia máxima para la que fue construida. En efecto, la caída de tensión que se produce cuando la corriente atraviesa la resistencia se transforma en calor, y el componente elegido debe ser capaz de soportarlo sin destruirse. Para potencias pequeñas, de 1/8 de Watt a 1 Watt suelen ser fabricadas a partir de una barra de carbón, pero las que son capaces de disipar potencias mayores se construyen arrollando un hilo resistivo sobre un cilindro metálico, todo cubierto por un esmalte vitrificado. Este tipo de resistencia pueden llegar a disipar hasta 100 Watts, y a menudo es necesario algún tipo de mecanismo para proveer la ventilación adecuada.
« Última modificación: Marzo 10, 2009, 06:48:50 pm por Ariel »
Si cualquier habilidad que aprende un niño será obsoleta antes de que la use, entonces, ¿qué es lo que tiene que aprender? La respuesta es obvia:
La única habilidad competitiva a largo plazo es la habilidad para aprender
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Re: Capitulo 1 - Conceptos básicos
« Respuesta #1 en: Marzo 10, 2009, 05:33:44 pm »
Condensadores

El condensador o capacitor es otro componente que no suele faltar en ningun circuito electrónico, en alguna de sus muchas formas o modelos. Un condensador consiste en dos placas metálicas separadas por un aislante, llamado dieléctrico. El dieléctrico, que puede ser aire, papel, mica, plástico u otro, es muy delgado, de manera que ambas placas conductoras, a las que llamaremos armaduras, queden lo mas cerca posible una de la otra. El valor del condensador, en términos de capacidad, se mide en Faradios, y tanto mayor será esta cuando mayores sean las superficies enfrentadas de las placas y menor el espesor del dieléctrico.


Estructura de un condensador

Un condensador dispone de dos terminales, que sirven para conectarlo a otros componentes del circuito. Cada uno de ellos esta unido eléctricamente a una de las armaduras.

El condensador en CC
Si conectamos un condensador a una fuente de corriente continua (CC), no habrá circulación de electrones a través de él, debido a la presencia del dieléctrico, que como ya vimos es un material aislante. Sin embargo, se producirá una acumulación de cargas en las armaduras, concretamente de electrones en la armadura que este conectada al negativo de la fuente, y de huecos en la que se conecte al positivo. Este efecto se conoce como polarizaciòn del dieléctrico.

Si desconectamos la fuente de energía del condensador, veremos que la acumulación de cargas se mantiene, debido a que las cargas de distinto signo que se ubican en cada una de las armaduras se atraen entre si. Si uniéramos ambos terminales, las cargas circularían de una armadura a la otra a través de este puente, y el condensador quedaría en las condiciones iniciales.

El condensador en CA
Si en lugar de conectar el condensador a una fuente de corriente continua lo conectamos a una de corriente alterna, veremos que la polarización de las placas debe variar al ritmo del sentido de la corriente entregada por la fuente. En el semiciclo positivo las armaduras se polarizaran de una manera, y durante el semiciclo negativo deberán polarizarse en forma inversa. El dieléctrico se ve obligado a cambiar su polarización al mismo ritmo, lo que genera tensiones en el. Si la frecuencia es muy elevada, el dieléctrico será incapaz de seguir los cambios a la misma velocidad, y su polarización disminuirá. De esto se deduce que la capacidad de un condensador disminuye cuando la frecuencia aumenta.

Dielectrico
El material empleado en el dieléctrico es uno de los factores claves de las características del condensador, ya que será el que determine la tensión máxima de funcionamiento (sin que llegue a perforarse), y la capacidad, que en gran medida depende de que delgado se puede cortar dicho material y de que tan bueno sea para mantener las cargas de las armaduras separadas entre si.

Otro punto a tener en cuenta es que debido a la polarización en uno y otro sentido del dieléctrico, se produce una circulación de corriente en el circuito, aunque esta nunca llegue a atravesarlo, lo que lo hace ideal para separar corrientes continuas de alternas cuando ambas existen simultáneamente. Debemos recordar que debido a la existencia del dieléctrico, se producirá un desfasaje entre la tensión aplicada y la corriente, de manera que cuando la corriente este en su valor máximo, la tensión será cero, y viceversa, situación que se repetirá a lo largo del ciclo de la corriente alterna.

Unidades
Como mencionamos antes, la unidad en la que se mide la capacidad de un condensador es el Faradio. En la practica, la unidad es demasiado grande para usarla directamente, por lo que se emplean habitualmente fracciones, como el microfaradio o μF, que es la millonésima parte de un faradio (0,000.001 F); el nanofaradio o nF, la milésima parte del anterior (0,000.000.001F) y el picofaradio o pF, que representa la billonesima parte de un faradio (0,000.000.000.001 F)

Tipos de condensadores
Tal como ocurre con los resistores, los condensadores se construyen con diferentes materiales y características, de acuerdo al uso al que estén destinados. Es conveniente conocer al menos los mas comunes, para poderlos emplear de manera adecuada.

Condensadores Cerámicos: Los condensadores cerámicos se fabrican con capacidades relativamente pequeñas, comprendidas entre 1 pF y los 470 nF (0.47uF). La tolerancia respecto del valor nominal es de aproximadamente un 2% para los de mas pequeño valor, y de un 10% para los de mayor denominación.
Físicamente, se parecen a una lenteja con los dos terminales saliendo desde uno de los bordes.
Son capaces de soportar tensiones de entre 50V y 100V, dependiendo del modelo, aunque los hay de fabricación especial que soportan hasta 10.000V. Su identificación se realiza mediante un código alfanumérico.
Se utilizan principalmente en circuitos que necesitan una alta estabilidad y bajas pérdidas en altas frecuencias. El proceso de fabricación consiste básicamente en la metalización de las dos caras del material cerámico, lo que hace que su costo sea muy pequeño.

Condensadores Electrolíticos:Otro tipo de condensador muy utilizado es el denominado electrolítico, siendo el que mayor capacidad presenta para un tamaño físico determinado.
Están formados por una banda de aluminio recubierta por un oxido del mismo metal, que hace las veces de dieléctrico. Sobre esta lámina hay una de papel, impregnada en un líquido conductor, que recibe el nombre de electrolito, de donde toma el nombre este modelo de condensador. Completa esta especie de sándwich una segunda lámina de aluminio, que junto a la primera conforman las armaduras y a las que se unen eléctricamente los terminales de conexión. Todo el conjunto se encuentra arrollado sobre si mismo e introducido en un tubo cerrado herméticamente, del que asoman los terminales.
Este tipo de condensador es de polaridad fija, es decir, solo funciona correctamente si se le aplica una tensión exterior con el signo positivo al terminal que esta unido a la lamina de aluminio cubierta de oxido y el negativo a la otra. Las tolerancias oscilan entre el 10% (condensadores de hasta 330uF) y el 20% para capacidades superiores.
Su principal aplicación esta relacionada con el filtrado de componentes de corriente alterna en fuentes de alimentación, y filtros de baja frecuencia.
Si sometemos un condensador electrolítico a una tensión sensiblemente mayor a la que corresponde a su tipo, puede explotar. Esto se debe a que el electrolito pasa de estado líquido a gaseoso, y la presión dentro del recipiente que contiene las armaduras aumenta sensiblemente, lo que provoca la destrucción del componente.

Condensadores de Tántalo: Una variación sobre el modelo anterior es el condensador de tántalo, donde las láminas de aluminio son reemplazadas por hojas de aquel metal. Se utiliza un electrolito seco, y tiene como característica un bajísimo ruido eléctrico.

Condensadores de poliéster : Estos condensadores son ampliamente utilizados, dado que entre sus características más importantes se encuentran una gran resistencia de aislamiento que le permite conservar la carga por largos periodos de tiempo, un volumen reducido y un excelente comportamiento frente a la humedad y a las variaciones de temperatura.
Adicionalmente, la propiedad de autorregeneración permite que en caso de que un exceso de tensión los perfore, el metal se vaporiza en una pequeña zona rodeando la perforación evitando el cortocircuito, lo que le permite seguir funcionando.
Los materiales más utilizados son: poliestireno (styroflex), poliester (mylar), policarbonato (Macrofol) y politetrafluoretileno (conocido como teflón). Se fabrican en forma de bobinas o multicapas. En algunos países o publicaciones se los conoce como MK. Se fabrican con capacidades desde 1nF a 100uF y tensiones desde 25V a 4000V. Se los distingue por sus característicos colores vivos, generalmente rojo, amarillo o azul.

Condensadores Variables: Por ultimo, existen condensadores con capacidad variable, construidos generalmente en aluminio, con un dieléctrico que suele ser el aire, aunque también se utilizan la mica o el plástico. Estructuralmente consisten en dos armaduras formadas por láminas paralelas de metal que se introducen una en la otra cuando se actúa sobre un eje. Esto produce una modificación en la superficie de las armaduras que quedan enfrentadas, y con ello la variación de la capacidad. Se utilizan por ejemplo para variar la frecuencia en la que trabaja un receptor de radio de amplitud modulada.

Nomenclatura
Se emplean diferentes sistemas para escribir el valor de la capacidad de los condensadores, dependiendo del tipo de que se trate. En el caso de los electrolíticos, directamente se expresa la capacidad con números, generalmente en uF, por lo que su lectura no presenta problemas. Acompaña a este valor la tensión máxima para la que ha sido diseñado, y que no debe superarse si no queremos terminar con la vida útil del componente.

En el caso de los condensadores cerámicos, se utiliza un sistema similar al de los resistores, pero en lugar de utilizar bandas de colores, se expresa el valor con números. Es habitual encontrar escrito sobre el cuerpo de estos condensadores un número de 3 cifras, donde las dos primeras corresponden a las unidades y decenas, y la tercera la cantidad de ceros. La capacidad se encuentra en picofaradios, por lo que pude ser necesario hacer la conversión si deseamos conocer el valor en otra unidad. De esta manera, si en el numero escrito es, por ejemplo, 474, significa que la capacidad es de 470.000 pF, o lo que es lo mismo, 0.47 uF. Este sistema se conoce como Código 101.

Algunos condensadores tiene impreso directamente sobre ellos el valor de 0.1 o 0.01, lo que sindica 0.1 uF o 0.01 uF. En el Código 101 se utiliza una letra para significar la tolerancia del condensador.

 Ejemplos del Código 101:
          o 104H -> significa 10 + 4 ceros = 10,000 pF; H = +/- 3% de tolerancia.
          o 474J -> significa 47 + 4 ceros = 470,000 pF, J = +/- 5% de tolerancia.

(Recordemos que 470.000pF = 470nF = 0.47µF)


La letra al final del valor del condensador especifica su tolerancia.

En el caso de algunos condensadores de poliéster se utiliza el mismo código de colores que en las resistencias, de cinco bandas, donde los colores de las dos primeras son el valor de las unidades y decenas, el tercero la cantidad de ceros, el cuarto color es la tolerancia, y el quinto la tensión máxima.


En los condensadores de poliéster se codifican la capacidad
y tensión de trabajo mediante colores.

Agrupación de Condensadores
Tal como ocurre con los resistores, a partir de unos pocos valores discretos disponibles comercialmente es posible obtener prácticamente cualquier valor de capacidad que deseemos, simplemente combinándolos de a dos o mas. También hay dos formas básicas de hacerlo, en serie y en paralelo.

Condensadores en serie
La agrupación en serie consiste en unir los condensadores uno a continuación del otro, como se ve en el esquema de la figura. De esta manera, la corriente I que los atraviesa es la misma. En rigor, ninguna corriente (al menos en el sentido de flujo de cargas eléctricas) fluye a través de un condensador. Sin embargo, dado que las cargas sobre las armaduras son siempre iguales y opuestas, la corriente que ingresa a un terminal siempre es igual a la que emerge por el otro, por lo que a fines practicas se supone una circulación de corriente a través del condensador. Debido a la forma en que se comportan las armaduras y las cargas al dispones los condensadores de esta manera, la capacidad total del arreglo se calcula con la siguiente formula:

1 / C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ….. + 1/Cn


La capacidad total de los condensadores en serie es menor a la del mas pequeño.

Esta formula es semejante a la utilizada para calcular el valor de resistores en paralelo. Al igual que en el caso de resistencias en paralelo, hay dos situaciones especiales a tener en cuenta, que pueden facilitar los cálculos:

    * La capacidad equivalente de solo dos condensadores en serie es C = (C1xC2) / (C1 + C2).
    * Si todos los condensadores son iguales, C = C/n


Condensadores en paralelo
Si conectamos entre si condensadores en paralelo, la capacidad total será igual a la suma de las capacidades individuales. Esto es bastante intuitivo de entender, dado que en esta configuración el tamaño total de las armaduras enfrentadas será la suma de los tamaños de las armaduras enfrentadas.

C = C1 + C2 + C3 +……+ Cn


Conectados en paralelo, se suman las capacidades individuales.

Nuevamente, la formula se asemeja a la vista para las resistencias, pero esta vez conectadas en serie. También podemos asociar condensadores de maneras que sean una combinación de las dos agrupaciones vistas, y calcular la capacidad total dividiendo en partes el problema, resolviendo cada subproblema con las formulas vistas.


Inductores

Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que debido a un fenomenco conocido como autoinducción es capaz de almacenar energía en forma de campo magnético.

Un inductor está constituido usualmente por una serie de espiras (una bobina) de material conductor, típicamente alambre o hilo de cobre esmaltado. Existen inductores con núcleo de aire o con núcleo de un material ferroso, para incrementar su inductancia.El inductor consta de las siguientes partes: (REVISAR)

Pieza polar: Es la parte del circuito magnético situada entre la culata y el entrehierro, incluyendo el núcleo y la expansión polar.

Núcleo: Es la parte del circuito magnético rodeada por el devanado inductor.

Devanado inductor: Es el conjunto de espiras destinado a producir el flujo magnético, al ser recorrido por la corriente eléctrica.

Expansión polar: Es la parte de la pieza polar próxima al inducido y que bordea al entrehierro.

Polo auxiliar o de conmutación: Es un polo magnético suplementario, provisto o no, de devanados y destinado a mejorar la conmutación. Suelen emplearse en las máquinas de mediana y gran potencia.

Culata: Es una pieza de sustancia ferromagnética, no rodeada por devanados, y destinada a unir los polos de la máquina.

También pueden fabricarse pequeños inductores, que se usan para frecuencias muy altas, con un conductor pasando a través de un cilindro de ferrita o granulado.

La bobina almacena energía eléctrica en forma de campo magnético cuando aumenta la intensidad de corriente, devolviéndola cuando ésta disminuye. Matemáticamente se puede demostrar que la energía E almacenada por una bobina con inductancia L que es recorrida por una corriente de intensidad I viene dada por:

E = (1/2) L x I2




Transformadores
« Última modificación: Marzo 10, 2009, 07:40:51 pm por Ariel »
Si cualquier habilidad que aprende un niño será obsoleta antes de que la use, entonces, ¿qué es lo que tiene que aprender? La respuesta es obvia:
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Re: Capitulo 1 - Conceptos básicos
« Respuesta #2 en: Marzo 10, 2009, 05:33:56 pm »
*reservado para completar el capitulo*  :pak :ghost: :ghost: :ghost:
Si cualquier habilidad que aprende un niño será obsoleta antes de que la use, entonces, ¿qué es lo que tiene que aprender? La respuesta es obvia:
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Re: Capitulo 1 - Conceptos básicos
« Respuesta #3 en: Marzo 10, 2009, 05:33:59 pm »
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Re: Capitulo 1 - Conceptos básicos
« Respuesta #4 en: Marzo 10, 2009, 05:34:03 pm »
*reservado para completar el capitulo*  :pak :ghost: :ghost: :ghost:
Si cualquier habilidad que aprende un niño será obsoleta antes de que la use, entonces, ¿qué es lo que tiene que aprender? La respuesta es obvia:
La única habilidad competitiva a largo plazo es la habilidad para aprender
“. Seymour Papert