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Resistencia Es la oposición en un circuito al paso de la I eléctrica. Transformadores Este es un tipo de maquina eléctrica estática capaz de reducir y elevar o igualar V de entrada con respecto a la salida. Esta maquina eléctrica basa su principio de funcionamiento en los efectos del electromagnetismo. Principio de funcionamiento del transformador: esta maquina eléctrica estática consta siempre de un bobinado primario y uno o mas bobinado secundarios. Los bobinados primarios y secundarios no tienen ninguna conexión mecánica, los mismos se conectan por los efectos del electromagnetismo. El bobinado primario siempre se conecta a una fuente de CA de cualquier valor, por la bobina circulara una I, esta I generara en le bobinado líneas de fuerza que viajaran por el núcleo de hierro al silicio y serán inducidas por el o los bobinados secundarios. Transformadores con núcleo de hierro Este tipo de trafo es utilizado para elevar, reducir o igualar una V a baja frecuencia. Normalmente los núcleos de hierro están formados por chapas de hierro al SI (laminado) este material es utilizado debido a la gran permeabilidad magnética que lo caracteriza. La permeabilidad magnética o permeabilidad en un material es la facilidad que tiene para transportar las líneas de fuerza magnéticas. Ahora veremos los distintos núcleos con los cuales trabajaremos: Núcleo cerrado núcleo abierto núcleo de aire De estos núcleos el que mas utilizaremos es el trafo con núcleo cerrado. Esto se debe a que es el trafo que mas rinde, es que la potencia de entrada es casi igual a la potencia de salida. Característica de los trafo: en el caso del trafo doctor tendrá mayor cantidad de vueltas en el bobinado primario que en el o en los bobinados secundarios. El alambre mas fino responde al bobinado primario y al mas grueso al bobinado secundario. Normalmente los trafos tienen dos cables de entrada y dos o mas cables a la salida. Ejemplo: Principio de funcionamiento de un generador de CA Generadores eléctricos Cuando un conductor o una bobina de alambre, pasan o se acercan a un campo magnético producido por un imán aparece una I en la bobina o en el conductor de alambre y este fenómeno se lo denomina inducción magnética. Cuando se fabrica un aparato que utiliza este fenómeno se lo denomina generador eléctrico. Ejemplo: Estos generadores se utilizan para producir el 95% de la energía que consumimos. La electricidad que llega a nuestras casas e industria se produce por medio de generadores eléctricos. Sin importar el tipo de planta generadora, ya sea, hidroeléctrica (agua), de vapor, atómica, geotérmica, de viento, etc, en el proceso final de producción abra un movimiento giratorio en una turbina que esta conectado a un generador eléctrico. En el caso de los generadores se convierte la energía mecánica en energía eléctrica esto es a la inversa que en los motores. Los generadores eléctricos utilizan las propiedades del magnetismo para producir electricidad. Magnetismo: para entender como el magnetismo puede producir electricidad, necesitamos ver brevemente las características de un imán. Los imanes permanentes se encuentran de dos formas comunes, de barra o de herradura. Todos los imanes tienen un polo norte y un polo sur que se atraen o se repelen según las siguientes características. Electricidad por magnetismo El magnetismo es una forma de energía capaz de atraer metales, gracias al campo de fuerza que genera. A su vez el campo magnético de un imán esta formado por fotones, pero de una frecuencia distinta a la de la luz. Cuando un alambre o un conductor cruza perpendicularmente las líneas de fuerza magnéticas de un imán, los fotones del campo obligan a los e- de dicho conductor a desplazarse, de esta forma, dado que en unos de sus extremos se produce un acumulamiento de e- y en el otro un déficit, se obtiene un conductor con un extremo positivo y otro negativo, esto es lo que se denomina magnetoelectricidad. El desplazamiento de un conductor dentro de un campo magnético obliga a lo e- del mismo a desplazarse (generando un acumulamiento de carga eléctrica y por lo tanto un potencial eléctrico útil). Con este principio( magneto electricidad) se construyen generadores eléctricos con cientos de espiras de alambre de cobre que rodean al núcleo ferromagnético. Todo se monta sobre un eje giratorio, dentro de un campo magnético intenso. Al girar las espiras de alambre cortan cientos de veces las líneas de fuerzas magnéticas, con esto se obliga a los e- de cada una de las espiras a establecer una acumulación de cargas, la cual se globaliza para finalmente obtener magnitudes considerables de V y de I aprovechables. Los distintos tipos de generadores son ampliamente utilizados en el campo de la electricidad actual (tanto comercial como hogareña). Para generar energía se recurre a diferentes fuerzas que hacen girar al eje de los generadores dentro de estas (fuerzas) se encuentra el vapor de agua, las represas, las centrales nucleares, el viento,etc. Para comprobar esta forma de generar electricidad basta con conseguir un pequeño motor de Idc como se utiliza en los juguetes eléctricos, hacerlo girar por medio de poleas y correas, en los terminales de alimentación colocamos el voltímetro y observaremos que el mismo genera una V dependiendo de la velocidad. V de pico= Veficaz x √2 = 220 x 1.4142= 311.124 Veficaz = Vde pico x 0.707 =311.124 x 0.707= 219.96V Semiconductores D rectificadores: los modernos D semiconductores, que presentan un comportamiento análogo ante la I eléctrica esta compuesto por dos zonas de material semiconductor (silicio, germanio,etc.), formando lo que se denomina una unión P-N. Para ello el material de la zona P esta tratado química y térmicamente con el efecto de difundir sobre el otro, cuyo átomos tengan una escasez o un exceso de e-; al material de la zona N se le agrega un átomo con exceso de e- y a la zona p un átomo con deficiencia de e-. A cada una de estas zonas se le agrega un terminal de conexión en forma de hilo y el conjunto se aísla eléctricamente del exterior mediante un recubrimiento de vidrio o plástico Como puede observarse este D puede ser aplicado de una forma análoga al de vació para la conversión de CA en DC. Clasificación: dentro del amplio conjunto de modelos y tipos diferentes de D semiconductores que actualmente existen en el mercado, se puede realizar una clasificación de forma en que queden agrupados en varias familias, teniendo en cuenta aquellas características mas destacadas determinaremos sus aplicaciones: _D rectificador: la familia de los rectificadores esta concebida especialmente para esta aplicación, aunque los tipos de baja potencia también pueden ser empleados como D de señal o conmutación en circuito de DC o baja frecuencia y en aquellos de tipos digital que no requiera velocidades muy alta. El encapsulado de este D va a depender de la potencia que han de disipar. Los de baja potencia vienen en encapsulado plástico (1 a 5 W aproximadamente) y los de alta potencia vienen en encapsulados metálicos y la potencia que maneja son superiores a los 5W. D de señal: los D de señal de uso general se emplean en funciones de tratamiento de la señal, dentro de un circuito o bien para realizar operaciones de tipo digital formando parte de puertas lógicas y circuitos equivalentes. Son de baja potencia. Las características de estos D son: _V de pico inversa 75 V máximo _I directa 100mA _potencia máxima 200mW El encapsulado es en forma de un cilindro en miniatura, de plástico o vidrio y sobre el cuerpo del material viene indicado el K del mismo. D estabilizadores de V: estos se emplean como su nombre lo indica para producir una V entre sus extremos muy constante y relativamente independiente de la I que lo atraviesa. Aprovechan para su funcionamiento una propiedad muy interesante que presenta la unión semiconductora cuando se polariza inversamente, por encima de un determinado nivel. Normalmente un D que recibe una polarizacion inversa no permite el paso de la I dejando pasar una I muy pequeña. Sin embargo al alcanzar una determinada V(Vz)se produce un aumento de la I, de forma tal que esta diferencia de potencial entre sus extremos se mantiene prácticamente constante aunque se intente aumentar o disminuir a base de variar la intensidad que lo atraviesa. Exista una amplia gama de tipo, clasificado por una serie de V zener normalizadas y por la potencia que son capaces de disipar, desde 250mW hasta decenas de W, con la variación de su encapsulado, si es de baja potencia es de vidrio y si es de alta potencia es de encapsulado metálico. Los parámetros que caracterizan a un Dz: _V de z (Vz) _I mínima para alcanzar la Vz (Iz) _potencia máxima Transistor bipolar Este TR se fabrica uniendo dos juntura P-N de material semiconductor o sea uniendo dos D. Dependiendo de la forma como se haga la unión de la juntura se forman dos tipos de TR uno es NPN y otro PNP. Los tres elementos que forman el TR reciben el nombre de base, emisor y colector. Clasificación de TR: además de su clasificación en NPN y PNP también se clasifican en TR de baja señal, de audio y frecuencia, de alta frecuencia, de potencia (PO) y llave (SW). Los TR también cambian en sus capsulados y otras características es que vienen separados por un código alfanumérico. Los encapsulados más comunes son los siguientes: TO18-TO92, TO3-TO220, TO202, TO72. Otras característica de los TR: además del tipo del TR, su forma de empaque y la potencia que maneja, lo TR bipolares tienen otras dos característica, la ganancia de I y la máxima frecuencia de trabajo. Identificación de TR: los TR como todo semiconductor resumen toda su característica en el código alfanumérico. De acuerdo a ala combinación a las diferentes característica tenemos diferentes TR para diferentes tipos de aplicaciones. Como trabajan los TR: para que un TR trabaje como elemento regulador de I debe estar polarizado es decir debe tener V de DC en su terminal. Un TR sea NPN o PNP esta polarizado directamente cuando: _la juntura emisor-base (E-B) esta polarizada directamente. _la juntura C-B esta polarizada inversamente. Si ahora se aplica una V exterior procedente de una batería o de cualquier circuito de alimentación, a la primera unión PNP cuya dos zonas se llaman emisor y base en forma directa o con el negativo conectado al E y el positivo a la B se producirá una circulación de I entre ambas regiones. Aplicando una segunda V externa a la unión P-N restante, formada por la B y una tercera parte llamada colector en sentido inverso (- a la B y + al C) se conseguirá que la I de e- que se genero por la primera V aplicada se ha atraída por la diferencia de potencial positiva aplicada al C, a pesar de la fuerte oposición que origina la unión B-C polarizada en sentido inverso, con lo que la I que salio del E llegara prácticamente en su totalidad al C, salvo una pequeñísima fracción humana que saldría por la conexión de B, pues esta fracción de I que es capaz de gobernar o modular a la principal con lo ya descrito, ya que esta será siempre un múltiplo de la B. Si suponemos como ejemplo: y la I principal y en 100 veces la I de B (Ib)y esta es de 5 mA, I=500A. El factor de amplificación de I en el ejemplo anterior 100, se denomina generalmente veta o mas sencillamente hfe. Polarizacion completa de un TR NPN Hasta ahora y en toda la exposición anterior se a empleado el sentido de circulación de I que en realidad siguen los e-. Otra forma de construir TR, manteniendo las mismas bases funcionales, se obtiene empleando material tipo P para el C y el E y N para la base. Así el elemento resultante se llama TR PNP. Sus únicas diferencia con el modelo NPN se basa en que la I que le atraviesa son exactamente de sentido contrario, siendo necesario utilizar V exteriores de polarización de signo opuesto. Huecos Es importante conocer un termino que se emplea con mucha frecuencia en todos los textos que existen sobre todos los temas. Esta palabra o termino es el h+, su concepto es sencillo y a que con el se define la ausencia o defecto de un e- en un determinado material, lo que le supone una capacidad de potencial de poder ser llamado por este, pasando de un estado neutro a estar cargado negativamente. Utilizando este concepto un material semiconductor tipo P será aquel que disponga de un cierto exceso de h+ y a la operación durante la unión de h+ con un e- se lo denomina recombinación. Efecto de recombinación El h+ y el e- desaparecen