TEMA 3 ELECTRÓNICA - tecnologiasanmartin.files.wordpress.com · Los Circuitos Integrados (I.C....

ELECTRÓNICA TECNOLOGÍA

3º ESO

TEMA 3

Samuel Escudero Melendo

¿QUÉ VEREMOS?

CONCEPTOS BÁSICOS

• ELECTRICIDAD y ELECTRÓNICA

• CANTIDAD DE CARGA, INTENSIDAD, VOLTAJE, RESISTENCIA

• LEY DE OHM

• ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS

• TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

CONDUCTORES Y SEMICONDUCTORES

ELECTRÓNICA ANALÓGICA

ELECTRÓNICA DIGITAL

CIRCUITOS INTEGRADOS

CONCEPTOS BÁSICOS.

CONCEPTOS BÁSICOS

La ELECTRICIDAD es la

fuerza que se manifiesta por la atracción o repulsión entre

partículas cargadas, originada por la existencia de electrones y

protones.

CONCEPTOS BÁSICOS

CONCEPTOS BÁSICOS

La ELECTRÓNICA es la rama de

la ciencia que se ocupa del estudio de los circuitos y de sus componentes

que permiten modificar la corriente eléctrica y que aplica la electricidad al

tratamiento de la información.

CONCEPTOS BÁSICOS

La CORRIENTE ELÉCTRICA es

el flujo de electrones a través de un material conductor desde un cuerpo con carga negativa (exceso de electrones)

a un cuerpo con carga positiva (deficitario en electrones)

CONCEPTOS BÁSICOS CANTIDAD DE CARGA

La CANTIDAD DE CARGA (Q) es la carga total que circula a través de

un circuito eléctrico.

En el Sistema Internacional (S.I.), se emplea como unidad la carga de 6,3 · 108

electrones, llamada Culombio (C), ya que la carga de un electrón es muy pequeña.

CONCEPTOS BÁSICOS INTENSIDAD DE CORRIENTE

La INTENSIDAD DE CORRIENTE (I) es la cantidad de carga (Q)

transportada por unidad de tiempo (t).

I = Q / t La intensidad de corriente se mide con un instrumento llamado amperímetro o con un polímetro (aparato que sirve para medir

varias magnitudes eléctricas).

CONCEPTOS BÁSICOS INTENSIDAD DE CORRIENTE

Su unidad, en el S.I., es el Amperio (A) que se podrá definir como la

intensidad de corriente que transporta un culombio en un

segundo.

1A = 1C / s

CONCEPTOS BÁSICOS VOLTAJE O TENSIÓN

El VOLTAJE es el trabajo que hay que realizar para transportar una carga positiva entre dos puntos. Su unidad, en el SI es el Voltio

(V), y se mide con un voltímetro.

V = W / Q

CONCEPTOS BÁSICOS RESISTENCIA

La RESISTENCIA es la oposición que opone un cuerpo al paso de la

corriente eléctrica.

Para definirla emplearemos la ley de OHM.

CONCEPTOS BÁSICOS LEY DE OHM

La LEY DE OHM permite

relacionar la intensidad, el voltaje y la resistencia de un circuito. Se

expresa como:

I=V/R


I=V/R V=I·R R=V/I

Su unidad, en el S.I., es el Ohmio, que se mide con el óhmetro.

1Ω = 1V / A

TRABAJO INDIVIDUAL


Resolvemos:

TRABAJO INDIVIDUAL

CONCEPTOS BÁSICOS

Resolvemos:

I=V/R V=I·R R=V/I

3,3 Ω 0,2 Ω 200 V 0,01 A

10 mA

LEY DE OHM

CONCEPTOS BÁSICOS UNIDADES DE MEDIDA

MAGNITUD UNIDAD

CANTIDAD DE CARGA (Q) Culombio (C)

INTENSIDAD DE CORRIENTE (I) Amperio (A)

VOLTAJE (V) Voltio (V)

RESISTENCIA (R) Ohmio (Ω)

CONCEPTOS BÁSICOS ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS


FUENTE DE TENSIÓN

CONDUCTORES

ELEMENTOS DE CONTROL

ELEMENTOS DE PROTECCIÓN

RECEPTORES


FUENTE DE TENSIÓN: dispositivos que

transforman cualquier tipo de

energía en energía eléctrica con una tensión (o voltaje) entre sus bornes.


CONDUCTORES: dispositivos,

normalmente hilos, que conectan los

distintos elementos del circuito permitiendo el

flujo de electrones.


ELEMENTOS DE CONTROL: dispositivos usados para dirigir o interrumpir el

paso de corriente.

Son interruptores, pulsadores, conmutadores

y relés.


ELEMENTOS DE PROTECCIÓN: dispositivos encargados de proteger al

resto de los elementos del circuito frente a intensidades de corriente

demasiado elevadas o derivaciones o fugas de potencia.

Son los fusibles, diferenciales y los interruptores magnetotérmicos.


RECEPTORES: dispositivos que almacenan, disipan o

transforman la energía eléctrica en otra forma de energía; es decir, son los elementos que producen algún efecto

cuando los atraviesa la corriente eléctrica.


RECEPTORES: Son, por ejemplo, la bombilla, un zumbador, un motor eléctrico...


PASIVOS ACTIVOS

receptores que no generan ni intensidad ni tensión en el

circuito, en las que las curvas tensión-intensidad son rectas.

receptores en los que las curvas tensión-intensidad no

son lineales. Se conocen con el nombre de componentes

electrónicos y están basados en el uso de semiconductores.

RESISTENCIAS CONDENSADORES

DIODOS TRANSISTORES

RECEPTORES:


Las RESISTENCIAS son elementos que dificultan el

paso de la corriente a su través permitiendo distribuir adecuadamente las tensiones e intensidades por el circuito.

CONCEPTOS BÁSICOS

La LEY DE OHM permite

relacionar la intensidad, el voltaje y la resistencia de un circuito. Se

expresa como:

I=V/R

ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS


Las RESISTENCIAS pueden ser:

FIJAS

VARIABLES

DEPENDIENTES

POTENCIÓMETROS

RESISTORES

LDR NTC


Los CONDENSADORES son elementos que permiten

almacenar carga eléctrica.

Están constituidos por dos placas o armaduras conductoras separadas por un material aislante (llamada

dieléctrico).


Los DIODOS son componentes — electrónicos

fabricados con material semiconductor que permite

el paso de la corriente eléctrica en un único sentido.

Un ejemplo muy conocido son los LED.


Los TRANSISTORES son dispositivos semiconductores

que pueden dejar pasar la corriente impidiéndolo en el otro. A diferencia del diodo, puede decidir si la corriente debe o no circular y a qué

intensidad.

CONCEPTOS BÁSICOS

PILA ELÉCTRICA INTERRUPTOR BOMBILLA

ELEMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS

RESISTENCIA FUSIBLE DIODO

CONCEPTOS BÁSICOS TIPOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

EN SERIE

EN PARALELO

MIXTO

En los elementos del circuito la salida de uno es la entrada del siguiente

Los diferentes elementos del circuito tienen la misma entrada y la misma salida

El circuito tiene elementos conectado en serie y elementos en paralelo


EN SERIE

EN PARALELO

MIXTO


RT = R1 + R2 +… + Rn VT = V1 + V2 +… + Vn

1 2

EN SERIE


1/RT = 1/R1 +…+ 1/Rn VT = (V1 +…+ Vn)/n

1

2

EN PARALELO


TRABAJO INDIVIDUAL

a) Calcula la resistencia equivalente del circuito.

b) Calcula la intensidad I de la corriente que atraviesa el circuito.

c) Calcula la diferencia de potencial en los extremos del generador.

d) Calcula la diferencia de potencial en extremos de cada una de las resistencias y el valor de la intensidad que las atraviesa.

A


A


TRABAJO INDIVIDUAL

a) Calcula la resistencia equivalente del circuito.

b) Calcula la intensidad I de la corriente que atraviesa el circuito.

c) Calcula la diferencia de potencial en los extremos del generador.

d) Calcula la diferencia de potencial en extremos de cada una de las resistencias y el valor de la intensidad que las atraviesa.

B


B

SEMICONDUCTORES

SEMICONDUCTORES

Un SEMICONDUCTOR

es un material sólido que, dependiendo de las condiciones

ambientales a las que se le someta, actuará como material

conductor o como material aislante.

SEMICONDUCTORES

Los dispositivos semiconductores equipan y controlan todos los

sistemas electrónicos que usamos hoy en día.

El material de base es el SILICIO, aunque se investiga sobre otros

como el GRAFENO o el CARBONO.

SEMICONDUCTORES

SEMICONDUCTOR ELEMENTAL O INTRÍNSECO

Con silicio, germanio o carbono

SEMICONDUCTORES

SEMICONDUCTOR DOPADO O EXTRÍNSECO

Con boro, aluminio, galio o indio Con fósforo o arsénico

SEMICONDUCTORES

DIODOS TRANSISTORES

La ELECTRÓNICA es la rama de

la ciencia que se ocupa del estudio de los circuitos y de sus componentes

que permiten modificar la corriente eléctrica y que aplica la electricidad al

tratamiento de la información.



Un DIODO SEMICONDUCTOR se forma por la unión de un cristal tipo P con un

cristal tipo N, provocando que los electrones y los huecos próximos a la

unión se recombinen.


POLARIZACIÓN DIRECTA


POLARIZACIÓN DIRECTA

Los diodos tienen una caída de tensión aproximada de 0,7 V

El diodo podrá conducir la electricidad cuando la fuente del circuito a la que se conecta tenga un valor superior a 0,7 V


Los TRANSISTORES BIPOLARES

son dispositivos semiconductores que pueden, como un diodo, dejar pasar la

corriente impidiéndolo en el otro sentido. A diferencia del él, puede

decidir si la corriente debe o no circular, y a qué intensidad.

Es, por ello y sin duda alguna, el componente electrónico más importante y el mas utilizado.


Los transistores están formados por la unión alterna de tres semiconductores P

y N; pudiéndose lograr las combinaciones NPN y PNP.

Cada zona semiconductora está unido a un

terminal externo, llamados emisor y colector

(los terminales de los extremos) y la base (zona intermedia).


La propiedad fundamental del transistor es que un pequeño aumento en la intensidad

que circula por la base se traduce en un aumento mucho mayor de la intensidad que

circula por el colector, de forma que la corriente de base controla la corriente de

colector. Se llama ganancia (β) al factor de ampliación que puede estar entre 100 y 400 electrones.


Al contrario que en electrónica analógica, en digital sólo se utilizan dos tipos de señales

eléctricas:

con valor constante (valor alto, 1)

con ausencia de voltaje (valor bajo, 0)


Históricamente las primeras puertas lógicas se hicieron con relés. Después con válvulas de vacío (ya en desuso) y finalmente, con

transistores.

Las puertas lógicas no se comercializan individualmente, sino que se presentan empaquetadas en un circuito integrado.


Los Circuitos Integrados (I.C. Integrated Circuits) son circuitos que están formados

por componentes electrónicos (transistores, diodos, resistencias, condensadores....)

fabricados en una oblea de silicio (miniaturizados).

Utilizan pequeños chips de silicio protegidos por una funda o carcasa de plástico y con unas patillas para realizar las conexiones.

También se les llama chip o microchip.

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