¿QUE ES LA ELECTRONICA?La electrónica es la rama de la física, que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.

CLASIFICACION DE LOS COMPONENTES ELECTRONICOSBásicamente todos los componentes electrónicos están clasificados dentro de dos grandes grupos,componentes pasivos y componentes activos; y estos a su vez pueden dividirse en otros grupos,dependiendo de sus características de funcionamiento.

Los componentes pasivos son aquellos que no pueden contribuir con la ganancia de energía oamplificación para un circuito o sistema eléctrico. Estos no tienen acción de control y no necesitanalguna otra entrada más que una señal para ejecutar su función. A este grupo pertenecen lasresistencias, los condensadores, las bobinas, los conectores, los interruptores y los condensadores.Estos se pueden dividir en componentes pasivos lineales y componentes pasivos electromecánicos.

Componentes pasivos lineales: son llamados así porque se comportan linealmente con lacorriente o el voltaje, es decir, si aumenta o disminuye un voltaje, la corriente también aumenta en

la misma proporción y viceversa. A este grupo pertenecen las resistencias, los condensadores y las bobinas.

Componentes pasivos electromecánicos: son componentes pasivos que ejecutan funciones eléctricas simples a partir de movimientos mecánicos externos o internos. A este grupo también pertenecen los dispositivos que tienen funciones de soporte mecánico y de interconexión eléctrica. Podemos contar entre estos a los conductores, los interruptores, los conectores y los circuitos impresos, entre otros.

Los componentes activos son aquellos que tienen la capacidad de controlar voltajes o corrientes yque pueden crear una acción de amplificación o de conmutación, esta es el intercambio de una señalentre dos estados en el circuito al que pertenecen. Entre ellos tenemos al diodo, los transistores, lostiristores y los circuitos integrados, entre otros.

RESISTENCIAS O RESISTORESLos resistores son componentes electrónicos que se oponen al paso de la corriente. La cantidad de oposición que presenta un resistor al paso de la corriente se denomina resistencia. La unidad de medida de la resistencia es el Ohm u Ohmio (Ω).

En la práctica también se utilizan otras unidades derivadas como:

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Ejemplos :100mΩ = 100 x 0.001 = 0,1 Ohmios100 mili Ohmios = 0,1 Ohmios

2,5KV = 2.5 x 1000 = 2.500 Ohmios2,5 kilo Ohmios = 2.500 Ohmios

SIMBOLOGIALos resistores pueden ser fijos o variables, dependiendo de si su resistencia es constante o puede modificarse por algún medio. En la siguiente imagen se muestran los símbolos utilizados en los esquemas electrónicos para representar resistores fijos.

CLASIFICACION DE LAS RESISTENCIASExisten en el mercado varios tipos de resistencias confeccionadas con diferentes procesos de fabricación. Esta amplia gama permite la elección del tipo más idóneo para cada aplicación especifica.

Resistencias Fijas Resistencias Aglomeradas: el elemento resistivo es una masa homogénea de carbón,

fuertemente prensada en forma cilíndrica. Los terminales se insertan en el cilindro así formado, y el conjunto es recubierto con una resina aislante con alta disipación térmica. El inconveniente que presentan es que su valor cambia en exceso con la temperatura, por lo que son poco empleadas.

Resistencia de película de carbón: consiste en recubrir un cilindro de cerámica con una película de carbón, o se realiza una ranura en espiral en el cilindro de cerámica para cubrirla después con la película de carbón, lo que le da un aspecto semejante al de una bobina. Las resistencias fabricadas de este modo, tienen una baja disipación de potencia: 0.125, 0.25, 0.5, 1 y 2 Watts. Sobre este conjunto se deposita la capa de esmalte y se pintan los anillos de colores.

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Resistencia de película metálica: estas resistencias son básicamente iguales que las anteriores, con la diferencia de que utilizan una película de una aleación metálica, que las hace muy estables con la temperatura. Con ellas se consiguen unas tolerancias muy bajas.

Resistencias bobinadas: Estas son construidas con alambre de aleación níquel-cromo o alguno con características similares. El alambre es enrollado en un soporte de cerámica y después cubierto con un material aislante para proteger el alambre y la resistencia de los golpes y la corrosión.Esta clase de resistencias está diseñada especialmente para soportar altas temperaturas sin alterar significativamente el valor. Las potencias nominales de este tipo son de: 5, 10, 20, 25, 50 y más Watts.

MONTAJESLas resistencias también se clasifican teniendo en cuenta el método de instalación o montaje para el cual fueron diseñadas. Desde este punto de vista, las resistencias pueden ser de montaje por inserción o de montaje superficial.

Los componentes de montaje por inserción se instalan a través de agujeros practicados en las tarjetas de circuito impreso. Los componentes de montaje superficial, caracterizados por su tamaño disminuido, se instalan y sueldan directamente sobre las pistas de circuito impreso.

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TOLERANCIA D EUNA RESISTENCIAObtener en un proceso de fabricación una resistencia con un valor exacto es muy difícil. Es más, cuanto mayor sea la exactitud que se puede asegurar que tiene una resistencia, mas se encarece el producto. De aquí nace el concepto de tolerancia. Este indica los valores máximo y mínimo entre los que estará comprendida la resistencia. Estos valores se expresan como un porcentaje del valor en ohmios asignado teóricamente.

Ejemplo:Se quiere determinar los valores en que puede en que puede estar comprendida una resistencia de 100Ω. Si el fabricante asegura que esta posee una tolerancia del ±8%.

Solución: el 8% de 100Ω es exactamente 8Ω. los valores buscados son:100 + 8 = 108Ω100 - 8= 92Ω

Si nosotros realizásemos ahora una verificación del valor óhmico de esta resistencia con un óhmetro de precisión y obtuviésemos un resultado menor de 92Ω o mayor que 108Ω, la medida mostraría que dicha resistencia no cumple con la tolerancia marcada.

Las tolerancias están normalizadas, de tal forma que solo existen en el mercado resistencias con los siguientes valores:

±1%, ±2%, ±5%, ±10%, ±20%±1% y ±2% para resistencias de gran precisión.±5% y ±10% son las más utilizadas en la práctica.±20% están prácticamente en desuso.

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CODIGO DE COLORESLa forma de inscribir el valor de una resistencia para que después sea fácilmente identificable a simple vista, es la de utilizar una serie de anillos de colores pintados sobre la superficie del cuerpo de la resistencia, que mediante un código permite cubrir la toda la gama de valores de resistencias existentes en el mercado.

La razón de utilizar este sistema es debido a que el reducido tamaño de estas impide que sobre ellas pueden inscribirse cifras que sean legibles.

Cuando leemos el código de colores debemos recordar:1. La primera banda representa la primera cifra.2. La segunda banda representa la segunda cifra.3. La tercera banda representa el número de ceros que siguen a los dos primeros números. (Si la

tercera banda es negra no hay ceros en el número, si esta banda es dorada se divide por 10 y si esta banda es plateada se divide por 100).

4. La cuarta banda representa la tolerancia. Esta es usualmente dorada que representa un 5%, plateada que es del 10%, café o marrón indica el 1%, el rojo indica un 2% y si no tiene banda es del 20%.

Para comprender mejor este sistema, en la figura tenemos varios ejemplos de utilización. El código de las cinco bandas se utiliza para resistores de precisión así:

1. La primera banda representa la primera cifra.2. La segunda banda representa la segunda cifra.3. La tercera banda representa la tercera cifra.4. La cuarta banda representa el número de ceros que siguen a los tres primeros números. (Si la

cuarta banda es negra no hay ceros en el número, si esta banda es dorada se divide por 10 y si esta banda es plateada se divide por 100).

5. La quinta banda representa la tolerancia. El café o marrón indica el 1%, el rojo indica un 2% y si es verde tiene una tolerancia del 0.5%.

En los resistores de 6 bandas, la ultima banda especifica el coeficiente térmico expresado en ppm/ºC (partes por millón por cada grado Centígrado). Este valor determina la estabilidad resistiva a determinada

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temperatura.

VALORES NORMALIZADOSLos valores de resistencias, de uso común en electrónica, se han normalizado solo en ciertos valores ya que sería imposible tenerlos todos. Así, por ejemplo, la serie E12 se emplea para las resistencias con el 10% de tolerancia y recibe este nombre porque comprende 12 valores; la serie E24 ha sido normalizada para las resistencias del 2% y del 5% de tolerancia y se llama así porque comprende 24 valores.

Las dos cifras de la serie E12 o de la serie E24, son multiplicada por múltiplos y submúltiplos de 10 y estos son los valores que se encuentran en el comercio especializado. Por ejemplo, Si tomamos el valor 12 de la tabla de valores normalizados y aplicamos los multiplicadores, obtendremos:0,12Ω, 1,2Ω, 12Ω, 120Ω, 1.200Ω, 12.000Ω, 120.000Ω y 1.200.000Ω

Podemos evitar la escritura de números tan grandes mediante el empleo de las convenciones comunes utilizando los múltiplos así: la letra K que equivale multiplicar por 1000 y la letra M que equivale multiplicar por 1000000. Entonces los valores anteriores quedarían expresados como: 0,12Ω, 1,2Ω, 12Ω, 120Ω, 1,2KΩ, 12KΩ, 120KΩ y 1,2MΩ

Con frecuencia nos encontramos con cierto tipo de notaciones en las que no se emplea el punto o a coma decimal y en su lugar se coloca la letra correspondiente al multiplicador. Por ejemplo en lugar de escribir 5,1K, se escribe 5K1; esto se debe principalmente a dos factores: uno de ellos es con el fin de ahorrar espacio y el otro es para evitar que, medida que se reproduzca el circuito mediante fotocopias, se borre dicho punto; si esto llegara a suceder podríamos confundir una resistencia de 4,7K con una de 47K, lo que sin lugar a duda afectaría el funcionamiento del circuito, impidiendo tal vez su funcionamiento.

POTENCIA DE DISIPACION DE UNA RESISTENCIALa misión de una resistencia en un circuito electrónico no es precisamente la de calentarse, pero resulta inevitable que se produzca este fenómeno. Este calentamiento dependerá de la mayor o menor potencia que esta resistencia trabaje. Dicha potencia, a su vez, dependerá de los valores de tensión e intensidad a que este sometida la misma.

Cuanto mayor sea la potencia a la que deba trabajar una resistencia, el calentamiento será mayor, corriendo el riesgo de que esta se queme si no se diseña de forma adecuada.

Lógicamente, cuanto mayor sea el tamaño de la resistencia, mejor podrá evacuar o disipar el calor que produce. Es por esta razón que se fabrican resistencias de varios tamaños. De tal forma que las resistencias aumentan de tamaño de acuerdo con la potencia a disipar.

En el mercado existen resistencias que van desde 1/8 W (0,125W) hasta 100W.Para calcular la potencia que debe disipar una resistencia dentro de un circuito y poder hacer la

elección correcta, debemos calcularla en función de la corriente que circulara a través de ella y elegir la resistencia inmediatamente superior; por ejemplo: si por una resistencia de 4,7KΩ circula una corriente de 10mA, la potencia disipada será:

P = I2*RP = (10mA)2 *(4,7kΩ)P = 0,47W

Debemos elegir la resistencia cuya potencia sea inmediatamente superior, es decir, una de 0,5W, por lo tanto, para el circuito se debe usar una resistencia de 4,7KΩ a 1/2 W o superior, de lo contrario ella se sobrecalentara y podrá llegar a destruirse.

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ENCAPSULADOS

CALCULO DE CIRCUITO RESISTIVOEn los circuitos electrónicos las resistencias cumplen un papel mucho mas especial: permiten distribuir adecuadamente la tensión y la corriente eléctrica en los diferentes puntos del circuito. Para realizar esta correcta distribución se basan en todo momento en la Ley de Ohm. CALCULO DE CIRCUITO EN SERIE

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CALCULO DE CIRCUITO EN PARALELO

MEDICION CON MULTIMETROSi el componente a medir esta suelto, fuera del circuito, tan solo deben colocarse las puntas de prueba del instrumento sobre los terminales del mismo. Debe tenerse cuidado de no sujetar la punta de prueba sobre el terminal con los dedos, pues se introduce una resistencia parasita (la del cuerpo humano) en paralelo con la que desea medirse.

En el caso que se desee conocer el valor de una resistencia conectada a un circuito, no deben ponerse directamente las puntas de prueba sobre sus terminales, pues lo que se hará es medir también el valor de otras resistencias conectadas a la del valor desconocido a través del propio circuito. Esta situación se resuelve desconectando uno de los terminales de la resistencia del circuito. Ahora, ya se pueden aplicar las puntas de prueba entre el terminal "al aire" y el que permanece en su lugar.

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RESISTENCIAS VARIABLESSon componentes electrónicos cuya resistencia cambia en función de algún factor físico externo, por ejemplo el movimiento mecánico de un eje, la cantidad de luz que incide sobre su superficie, la temperatura del medio circundante, el voltaje aplicado, etc.

Resistencia variable por medio mecánico: Son comúnmente conocidos como potenciómetros. En este tipo de dispositivos, la resistencia se varia desplazando mecánicamente una pieza metálica llamada cursor sobre una pista circular o recta de carbón o alambre.

Los potenciómetros se utilizan principalmente como reóstatos y como divisores de voltaje. En el primer caso, permiten controlar la cantidad de corriente que circula a través de un circuito y limitarla a un valor determinado. En el segundo caso, que es el más extendido, permiten obtener cualquier voltaje entre cero y el máximo aplicado a sus extremos.

Los controles de volumen utilizados en los televisores y equipos de sonido, por ejemplo, son potenciómetros actuando como divisores de voltaje, y los controles de velocidad de algunos motores son potenciómetros actuando como reóstatos.

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Los potenciómetros poseen normalmente tres terminales: dos colocados a los extremos del elemento resistivo y uno conectado al cursor. Los terminales de los extremos se denominan fijos. El usuario acciona el cursor desde el exterior girando un eje o deslizando una palanca.

A medida que se desplaza el cursor hacia una de los extremos fijos, disminuye la resistencia entre el cursor y ese terminal, mientras aumenta la resistencia entre el cursor y el otro terminal fijo. La resistencia entre los extremos fijos permanece constante.

Los potenciómetros pueden ser variables o ajustables, dependiendo de si son diseñados para variar constantemente su valor o para ser ajustados en un valor determinado. En la siguiente figura se muestra los simboles utilizados para representar estas posibilidades.

Potenciómetro VariablePotenciómetros Ajustables

(Trimmer)

Dependiendo del número de rotaciones del eje requeridas para que el cursor recorra el elemento resistivo de un extremo al otro, los potenciómetros pueden ser de una sola vuelta o de varias vueltas (multivuelta).En estos últimos, el elemento resistivo tiene una forma helicoidal.

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Los potenciómetros de ajuste son generalmente pequeños y se instalan en el interior de los equipos y sistemas electrónicos mediante la inserción de sus terminales en las placas de los circuitos impresos, donde son prácticamente inaccesibles para los usuarios.

Normalmente son usados para calibrar equipos electrónicos, y una vez hecho esto, se acostumbra a asegurar el cursor mediante una gota de cera o de pintura para así evitar que se mueva y así se descalibre de nuevo; además, se usan para compensar los efectos producidos por el envejecimiento de otros componentes electrónicos. Son conocidos también con el nombre de trimmers.

Potenciómetros Lineales: Cuando el valor de la resistencia aumenta o disminuye en forma directamente proporcional al ángulo de rotación, o al número de vueltas que ha dado el eje central.

Potenciómetros Logarítmicos: son usados principalmente en circuitos de audio, por lo que están diseñados para ser instalados en chasis de los equipos electrónicos. Estos, a su vez, pueden ser de tres tipos:

De variación logarítmica positiva: en este tipo de potenciómetros, el valor de la resistencia aumenta de manera muy rápida al principio del giro, mientras que al final del giro lo hace de manera muy lenta (imagen b).

De variación logarítmica negativa: en estos la variación de la resistencia es totalmente opuesta a los anteriores; es muy lenta al principio y se hace muy rápida al final del giro (imagen c).

De variación Bilogarítmica: no son muy comerciales, combinan el efecto producido por los otros dos, su resistencia aumenta muy lentamente al principio de giro, rápidamente en los valores medios, y nuevamente se hace lenta al final del giro (imagen d).

En todos los potenciómetros desarrollados hasta el momento, la variación de la resistencia se produce mediante el giro del cursor. Existe también un tipo especial de

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potenciómetros denominados deslizables o longitudinales, en los cuales la variación de la resistencia se obtiene desplazando de un lado al otro el cursor o mando situado en la parte superior. Son muy usados en los ecualizadores de sonido.

LECTURA DE POTENCIOMETROSDependiendo del tipo y tamaño del potenciómetro, el valor de su resistencia puede especificarse de varias formas. Generalmente el datos que viene impreso en el cuerpo de los potenciómetros es su valor nominal, es decir el valor de la resistencia medida entre sus extremos. Comúnmente se manejan dos series: una comprende los múltiplos de 1, de 2,2 y de 4,7 y la otra los múltiplos de 1, de 2,5 y de 5. En algunos tipos de potenciómetros, especialmente en los de ajuste y los multi vuelta, su valor esta marcado con tu tipo de notación especial conformada por tres cifras que se leen tal como se indica en la siguiente figura.

PRUEBA DE LOS POTENCIOMETROSPara probar un potenciómetro se deben seguir los mismos pasos que para probar una resistencia fija. Primero, se debe medir la resistencia que hay entre sus dos extremos para verificar que corresponda con la especificada sobre su cuerpo. Luego, se debe verificar si la resistencia varia correctamente a medida que se desplaza el cursor. Para hacerlo conecte uno de los terminales del multímetro en uno de los extremos, y el otro, conéctelo al terminal central y mueva la perilla del potenciómetro.

RESISTENCIAS DEPENDIENTES

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Existen algunas aplicaciones prácticas en las que es de gran utilidad disponer de componentes cuya resistencia óhmica se modifique bajo la acción de una variable física, como la temperatura, luz, tensión, presión, tracción mecánica, etc.

Resistencias dependientes de la Temperatura: Son resistencias no lineales (no siguen la ley de Ohm) construidas con materiales semiconductores. Su valor depende de la variación de temperatura. De esta manera, se pueden construir resistencias con coeficiente de temperatura negativo (NTC) y resistencias con coeficiente de temperatura positivo (PTC). Este tipo de resistencia es de gran utilidad para aplicaciones en las que sea necesario el control, compensación, regulación y medida de la temperatura.

Como las siglas lo indican (NTC, Negative temperature coefficient) las NTC son resistencias que poseen un coeficiente de temperatura negativo, lo que significa que su valor óhmico disminuye rápidamente cuando aumenta la temperatura.

Las aplicaciones practicas que se hacen de las resistencias NTC, son: construccion de termometros de resistencia, compensacion termica de instrumentos de medida, alarmas, construccion de sistemas de regulacion y control.

Al contrario que las NTC, las PTC son resistencias que poseen un coeficiente de temperatura positivo (PTC, Positive Temperature Coefficient). Estas resistencias aumentan rápidamente su valor óhmico al aumentar la temperatura.

Las aplicaciones prácticas de las resistencias PTC son similares a las de la NTC. Si bien, su campo de aplicación se ve más restringido por el estrecho margen de temperaturas a las que pueden operar.

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-tº

medición con multímetro:

1. conectar el componente como se muestra en la siguiente figura.

2. Medir la resistencia NTC/PTC a temperatura ambiente.3. Luego calentar ligeramente el componente entre los dedos y volver a medir.4. Si al tomarlo entre los dedos, se observa un aumento o disminución del valor de resistencia

(depende si es NTC o PTC) registrado por el instrumento, entonces la resistencia funciona correctamente.

Resistencias dependientes de la luz (LDR): Las resistencias LDR (Light Dependent Resistor) son componentes que modifican su resistencia eléctrica de acuerdo con la intensidad luminosa que inciden sobre su superficie. Esta interesante propiedad es de gran utilidad para la fabricación de dispositivos de control, regulación y medida que estén relacionados con la luz, como son: regulación automática del contraste y brillo de los televisores en función de la intensidad de la luz de la estancia de visión, medida de la intensidad luminosa para cámaras fotográficas (fotómetros),

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+tº

conexión y desconexión de la iluminación urbana según la intensidad de la luz solar, detectores para alarmas, etc.

En conclusión, una resistencia LDR posee una resistencia muy elevada a plena oscuridad y su resistencia eléctrica disminuye según se aumenta la intensidad luminosa (LUX).

Mediciones

Aplicación de LDR

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Resistencias dependientes de la Tensión (VDR): Las resistencias VDR (Voltage Dependent Resistor) son componentes que modifican su resistencia eléctrica de acuerdo con la tensión que se aplica entre sus extremos. El valor de la resistencia disminuye al aumentar la tensión aplicada entre los extremos de la VDR, tal como se puede apreciar en la siguiente grafica:

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V

La propiedad que caracteriza a esta resistencia consiste en que cuando aumenta la tensión aplicada entre sus extremos esta rápidamente disminuye su valor óhmico. Frente a picos altos de tensión se comporta casi como un cortocircuito. Los varistores son construidos para diferentes valores de tensión de ruptura. Tienen una amplia gama de voltajes, que van desde 14v a 550v (RMS).

Generalmente los VDR son usados como estabilizadores de tensión, como supresores de picos de tensión en redes eléctricas (transporte de energía), en telefonía, en redes de comunicación, para proteger los componentes delicados colocándolos en paralelo con estos y de esa manera evitar que se produzcan sobretensiones sobre ellos.

El varistor (VDR) sólo suprime picos transitorios; si lo sometemos a una tensión elevada constante, se quema.

Los VDR en la electrónica son utilizados para proteger los componentes más sensibles de los circuitos contra variaciones bruscas de voltaje o picos de corriente que pueden ser originados, entre otros, por relámpagos, interferencia electromagnética, conmutaciones y ruido eléctrico.

Con un tester (multimetro) lo posicionas para medir resistencias y mides entre los extremos del varistor; te tiene que medir como si estuviera abierto (una resistencia muy alta).

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