3.ELECTRÓNICA ANALÓGICA 0. Introducción a la electrónica 1. Repaso de algunos conceptos básicos 2. Leyes de Kirchoff 3. Elementos de maniobra 4. Tipos de corriente eléctrica 5. Corriente alterna: características y representación 6. Elementos resistivos 7. Condensadores 8. Semiconductores 9. El diodo 10. El transistor 11. Circuitos integrados. El 555. 12. Construcción de circuitos impresos 13. Simulación de circuitos electrónicos con Cocodrile Clips 14. Problemas

0. INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA. La electrónica es la ciencia que estudia, transforma y aplica las variaciones de las magnitudes eléctricas para recibir, tratar , transmitir la información de una señal eléctrica. En su tratamiento se utilizan componentes específicos para crear los circuitos capaces de resolver funciones concretas. a) Evolución histórica La electricidad dio origen a la electrónica. No podemos hablar de historia de la electrónica hasta finales del S. XIX, momento en que se realizó un estudio cuidadoso de los electrones que rodean al núcleo atómico. En 1.883 Thornas A. Edison observó que al calentar un material metálico se producia una emisión de electrones. A este fenómeno lo llamó efecto termoiónico. Se puede considerar que éste fue el origen de lo que actualmente conocemos corno electrónica. En 1.896 Marconi logró transmitir señales a gran distancia mediante la telegrafla sin hilos. Un año después, Fleming utilizó la válvula-diodo para la detección de las señales de radio. Posteriomente esta válvula se perfeccionó y en 1.938 se sentaron las bases teóricas para la fabricación de los elementos semiconductores. Desde este momento y gracias a la constante investigación, los nuevos descubrimientos no han dejado de sorprender a la humanidad. Hertz observó que al circular una corriente alterna por un conductor, se crean ondas electromagnéticas a su alrededor, las cuales dependen de la corriente que circula. Estas ondas reciben el nombre de ondas hertzíanas o también ondas radioeléctricas o electromagnéticas. Son ondas que se propagan a la velocidad de la luz y pueden atenuarse en función de] medio por donde circulan. b) Ámbitos de aplicación de la electrónica El contenido básico de la electrónica consiste en diseñar dispositivos fundamentales relacionados con el comportamiento de los electrones en la materia. La electrónica práctica evoluciona gracias a los avances en la tecnología de los materiales Los ámbitos más generales de aplicación de la electrónica son el industrial y el de las comunicaciones. a) La electrónica industrial: Es una parte muy extensa de la electrónica y comprende todos los procesos industriales, desde la instrumentación hasta la robótica. Está relacionada con el resto de profesiones de la electrónica. Electromedicina o láser son dos ámbitos de electrónica industrial aplicada muy importantes respecto a su evolución en los últimos años. b) La electrónica de comunicaciones: Se trata del campo de la electrónica que ha evolucionado más rápidamente y que más ha influido en las técnicas de comunicación e información. Comprende básicamente las telecomunicaciones y la informática, Como ejemplos más característicos podemos citar la radiotelegrafia, radiotelefonía, radar, radiotelescopíos, electroacústica o televisión. c) Electrónica de consumo: El mercado de consumo nos ofrece gran variedad de productos electrónicos, que podemos agrupar en tres apartados: -Aparatos audiovisuales autónomos (ordenadores, aparatos reproductores y grabadores de vídeo, reproductores y grabadores de sonido) - Medios de difusión (radio y televisión) - Medios de telecomunicación (teléfono, videoteléfono, comunicación por vía informática.

1. REPASO DE ALGUNOS CONCEPTOS BÁSICOS a)Componentes de los circuitos eléctricos Generadores: Proporcionan la tensión o la intensidad necesarias al circuito. Son de dos tipos:

- Pilas o generadores de tensión - Generadores de intensidad

Conductores:Transportan la corriente eléctrica Receptores:Usan la corriente eléctrica. Elementos de maniobra:Sirven para manejar el circuito. Los más importantes son los interruptores, pulsadores, conmutadores, etc b)Magnitudes eléctricas fundamentales. Ley de Ohm Intensidad: Cantidad de carga que atraviesa la sección de un conductor en la unidad de tiempo I = q/t I: Amperios q: Culombios ( 1C = 6,3.1018 e-) t: Segundos Resistencia:Oposición que presenta un material al paso de la corriente eléctrica R = ρ . l/s R: Ω (ohmios) ρ : Resistividad (Ω/m) l: Metros s: Segundos Tensión, voltaje o ddp: Se llama tensión a la capacidad de hacer circular corriente eléctrica. Se define el voltio como la unidad de ddp capaz de provocar una corriente de 1 A atravesando una resistencia de 1 Ω. Ley de Ohm: “La diferencia de potencial entre 2 puntos de un circuito es igual al producto de la intensidad que circula entre dichos puntos por la resistencia que existe entre ellos”.

A B I VAB VAB = I . R Potencia: Energía generada o disipada por un elemento de un circuito por unidad de tiempo. P = V . I P:Watios V:Voltios I:Amperios Resistencias en serie :Se dice que dos resistencias están en serie cuando están siendo atravesadas por la misma intensidad Req = R1+ R2 +....+Rn Resistencias en paralelo:Se dice que dos resistencias están en paralelo cuando están sometidas a la misma ddp 1/Req = 1/R1 + 1/R2 +...+1/Rn

Resistencia

2.LEYES DE KIRCHOFF Nudo: Se llama nudo a la unión de dos o más conductores en un circuito Malla: Se llama malla a cada uno de los posibles caminos cerrados posibles en un circuito a)Ley de los nudos : “ La suma algebraica de las intensidades que concurren en un nudo de una red es igual a 0”

Adoptaremos el siguiente criterio de signos:

- Intensidades entrantes al nudo : Signo + - Intensidades salientes del nudo : Signo –

Ejemplo: Dado el siguiente nudo de una red, halla la intensidad que circula por el cable 4 Asignando los signos como hemos dicho anteriormente _y aplicando la ecuación arriba descrita obtenemos: 2A 3 A - 2 A + 1 A + I4 = 0 => I4 = - 2 A Luego el valor absoluto de I4 es de 2 A y su sentido es saliente 3 A 1 A 4 b) Ley de las mallas: “ La suma algebraica de las tensiones proporcionadas por las fuentes de una malla es igual a la suma algebraica de los productos R . I en la misma malla”.

La mejor manera de entender la aplicación de la segunda ley es con una ejemplificación como la que sigue. Ejemplo: Dado el siguiente circuito. Hallense:

a) Intensidades de malla b) Intensidad por la rama A-B, IAB c) Halla y representa todas las intensidades reales d) Tensiones VAB y VCD e) Potencias comprobando que la suma de las potencias absorbidas o generadas por las

fuentes es igual a la suma de las potencias consumidas por las resistencias C A D 3Ω 4Ω 1V 2V 23V 6V 5Ω 2Ω 1Ω 4V 7V B Antes de empezar notemos que para la dibujar las intensidades usaremos flechas en linea continua mientras que para dibujar diferencias de potencial usaremos flechas en linea discontinua. Recordemos que en las flechas de tensión la cabeza indica el punto de mayor potencial de entre los dos considerados

∑ =++⇒= 0...210 InIIIi

∑ ∑= ).( IRVi

a)Lo primero que haremos será pintar las intensidades de malla. No son intensidades reales sino un artificio. Por convenio las pintaremos siempre a derechas (sentido de las agujas del reloj).

Si al resolver, el resultado sale positivo es que está bien pintada, si sale negativo es que el sentido es el contrario al dibujado. Deberemos pintar también las flechas de tensión sobre las pilas. Recordemos que la cabeza de la flecha va en el polo positivo C A D 3Ω 4Ω 1V 2V 23V I1 6V I2 5Ω 2Ω 1Ω 4V 7V B Lo siguiente que hacemos es plantear el sistema. Obsérvese que las pilas si su flecha de tensión coincide en sentido con la intensidad de malla se considera positiva; en caso contrario se considera negativa. Obsérvese también que la resistencia de 1Ω afecta a ambas mallas (está atravesada por I1 por un lado e I2 por el otro). 2-6-4=2.I1+3.I1+1.(I1-I2) => -8=6.I1-I2 6-1+23-7=4.I2+5.I2+1.(I2-I1) => 21=-I1+10.I2 Despejamos I2 de la primera ecuación -8=6.I1-I2 => I2=6.I1+8 Sustituimos en la segunda ecuación 21=-I1+10.(6.I1+8) => 21=-I1+60.I1+80 => 59=-59.I1 => I1=-1A Y obtenemos I2 I2 = 2A Obsérvese que I1 sale negativo, luego estaría mal pintado. Pasamos ahora a pintarlo bien y quedaría como sigue. C A D 3Ω 4Ω 1V 2V 23V 1A 6V 2A 5Ω 2Ω 1Ω 4V 7V B

b) Calculemos ahora la intensidad por la rama AB. Para ello aplicamos la ley de los nudos Fijándonos en lo obtenido en el apartado anterior podemos calcularlo facilmente 1 A 2A IAB -1-2+IAB=0 => IAB=3 Como nos ha salido positivo, la IAB está bien pintada y efectivamente entra en el nudo. c)Pintaremos ahora las intensidades reales explicando lo siguiente: -En los tramos en los que sólo hay una intensidad de malla, la intensidad real coincide con la intensidad de malla. -En los tramos donde hay dos intensidades de malla, hay que hallarla mediante la regla de los nudos como hemos hecho en el apartado anterior. Por tanto obtendremos 1 A 2 A C A D 3Ω 4Ω 1V 2V 23V 6V 3 A 5Ω 2Ω 1Ω 4V 7V B d) Pasemos ahora al cálculo de tensiones. Para ello pintaremos el tramo indicado, así como la flecha de tensión a hallar junto con las flechas de tensión de las pilas y de las resistencias ( de valor R . I de acuerdo con la ley de Ohm y siempre en sentido contrario a la intensidad). Si los sentidos de las flechas de las pilas y/o resistencias son iguales que las de la tensión a hallar pondremos signo positivo, en caso contrario pondremos signo negativo. Notemos que si el resultado sale negativo NO hay que darle la vuelta a nada, sólo indica que hay menos tensión en la cabeza de la flecha que en la cola. VAB =+6 – 3.1 = 3V A VAB 6V 3A 3 .1 1Ω B

VCD=-1.3+1+2.4=6V 1 A 2 A C A D 3Ω 4Ω 1V 1 . 3 2 . 4 VCD e) Por último calculamos las potencias. Las potencias disipadas por las resistencias se recomienda calcularlas por la fórmula I2.R Las potencias de las pilas se deben calcular por la fórmula Vpila . I haciendo la salvedad de que si la flecha de Vpila y la de la I que la atraviesa tienen el mismo sentido la pila generará potencia y pondremos signo +; en caso contrario absorberá potencia y pondremos signo -. POTENCIAS GENERADAS POR LAS PILAS POTENCIAS ABSORBIDASPOR LAS

RESISTENCIAS P1= 4V.1A = 4W Pr1=12. 2=2W P2 = -2V.1A=-2W Pr2=123. =3W P3=6V.3A=18W Pr3=32. 1 =9W P4=-1V. 2 A=-2W Pr4=22.4=16W P5=23V.2A=46w Pr5=22.5=20W P6=-2V.7A=-14W Total= 50W Total=50W

3. ELEMENTOS DE MANIOBRA Se denominan elementos de maniobra de una instalación eléctrica a los dispositivos que tienen la función de manipular a voluntad los circuitos.Los más comunes son: a)Pulsador Se representa como: Tiene la función de activar el circuito mientras se mantenga la presión sobre el pulsador según sea un pulsador NA o NC.. Se utilizan sobre todo en timbres, puntos de luz, alumbrados de escalera, etc. b) Interruptores Se representan como: Pueden ser de dos tipos: -Unipolares : Cortan o cierran uno sólo de los hilos del circuito. Se emplean en circuitos con receptores que consumen poca potencia, como por ejemplo en el alumbrado doméstico. -Bipolares : Cortan o cierran los dos hilos del circuito. Se usan en circuitos con altos consumos de potencia como en el circuito que alimenta al horno donéstico, lavadora, etc. c) Conmutadores Se representan como: Tiene dos posiciones distintas que se activan manualmente. Uno de sus usos más comunes es el apagado de un punto de luz desde dos lugares distintos.

d)Conmutadores de cruce Se representan como. Poseen dos posiciones: -Conectando 1-2 y 3-4 1 3 2 4 -Conectando 1-3 y 2-4 1 3 2 4 Uno de los circuitos más típicos es el circuito de encendido de un punto de luz desde tres lugares distintos

4.TIPOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA La corriente eléctrica es el movimiento de los electrones entre dos puntos. Esto es común a cualquier corriente eléctrica. El sentido de ese movimiento (sentido convencional) es el que va del potencial más alto al más bajo. Los generadores son los encargados de mantener la diferencia potencial necesaria para que haya corriente. Si esa diferencia de potencial se mantiene constante en valor y sentido a lo largo del tiempo, la corriente también se mantendrá constante en valor y sentido. Pero si la diferencia de potencial creada por el generador cambia de signo, valor, o de ambas cosas a la vez, la corriente también lo hará. La corriente eléctrica puede clasificarse con el modo en que varía medida que transcurre el tiempo como: a) Corriente continua. Abreviadamente puede escribirsecomo CC o DC (del ingles Direct Current). Una corriente es continua cuando no cambia ni de valor ni de sentido a lo largo del tiempo. Si representamos gráficamente en unos ejes ordenados el valor de la corriente en función del tiempo transcurrido, el resultado será: I I .t o como .t La corriente continua la proporcionan los generadores de continua. Los más importantes son las pilas, baterías y las dinamos que como ya sabemos se representan como: Al segmento más largo se llama polo positivo, y al más corto polo negativo. La gran importancia la corriente continua reside en el hecho de que es necesaria para el funcionamiento de la mayoría de los equipos electrónicos.

b) Corriente alterna. Abreviadamente puede escribirse como CA o AC (Altern Current). Se caracteriza porque cambia el sentido a lo largo del tiempo y también puede cambiar de valor absoluto. Gráficamente se puede representar: I t c) Corriente pulsatoria: Es aquella que cambia de valor pero no de sentido. Gráficamente se puede representar: Realmente puede verse una corriente pulsatoria como la suma de una corriente continua más una corriente alterna.

5. CORRIENTE ALTERNA: CARACTERÍSTICAS Y REPRESENTACIÓN. Cuando comunmente se habla del corriente alterna, nos referimos a corriente alterna periódica, es decir, que es cíclica (se repite la forma de onda con el tiempo de manera regular). Las corrientes alternas periódicas más importantes son las siguientes: I I I I Senoidal Rectangular Triangular Cuadrada (es pulsatoria)

a) Características de las corrientes periódicas Ciclo Es el conjunto de valores instantáneos que se repiten regularmente. En la figura sería la parte marcada en trazo más grueso.

Tf 1

=

Periodo T. Se representa por la letra T. Es el tiempo que dura ciclo. En una corriente periódica todo los ciclos son iguales y todos duran lo mismo. El periodo se mide en unidades de tiempo (segundos, milisegundos, microsegundos...). T T Frecuencia f. Se representa con la letra f Es el número de ciclos que se producen en un segundo. Se mide por tanto en ciclos/segundo A la unidad de frecuencia se le llama Hercio (Hz). - 1Hz= 1ciclo/segundo Una corriente tiene una frecuencia de un Hz cuando su ciclo se repite una vez cada segundo. Se suelen usar mucho sus múltiplos:

- 1KHz= 1000 Hz - 1MHZ= 1000000 HZ

Existe una relación inmediata entre periodo y frecuencia Valor instantáneo. Es el valor que tiene la corriente en un instante determinado. En la corriente continua siempre es el mismo. Valor máximo, valor de pico o valor de cresta Imax. Ipp Imax Es el mayor de todos los valores instantáneos. Valor de valle o valor mínimo Imin. Es el menor de todos los valores instantáneos. Imin Valor pico a pico Ipp. Es la diferencia entre el valor de pico y el valor del valle. Ipp=Imax - Imin b) Corriente alterna senoidal. Es el tipo de corriente alterna más importante ya que es la que suministran las centrales eléctricas. En Europa concretamente la red suministra una corriente alterna de cincuenta Hz mientras que en Estados Unidos la red suministra sesenta Hz. Se produce en generadores especiales llamados alternadores. Sus valores característicos son: Valor eficaz. Se presenta como I, Ief o IRMS. Físicamente es el valor que debería tener una corriente continua para desarrollar los mismos efectos que la corriente alterna de la que hablamos. Es lo que se mide con el polímetro. Comercialmente, las tensiones eficaces que se suministran (lo que se suministra es tensión no intensidad) son: 220V, 125V,380V,etc Valor máximo o de pico. Se representa como Io o Imax Es el máximo de todos los valores instantaneos

fT 1

=

efax I.2Im = Valor pico a pico Debido a las especiales características de este tipo de corriente Imax= -Imin Aplicando la fórmula general obtenemos: Ipp= 2. Imax *Todos los razonamientos hechos con intensidades se pueden aplicar a tensiones

6.ELEMENTOS RESISTIVOS a)Resistencias a.1. Fundamentos Se denomina resistencia al componente eléctrico cuya misión es dificultar el paso de la corriente eléctrica a su través, de manera que entre sus extremos (terminales o bornes) aparezca una diferencia de potencial o caida de tensión Se fabrican para que se comporten como elementos puramente resistivos, lo que significa que: -Es un elemento pasivo bidireccional, permite la circulación de corriente en los dos sentidos posibles. -Es unicamente un consumidor de energía eléctrica, transformada en energía calorífica, aunque este fenómeno de conversión no se use generalmente en electrónica. -La caida de tensión entre bornes viene dada por la ley de Ohm:

“La diferencia de potencial entre 2 puntos de un circuito es igual al producto de la intensidad

que circula entre dichos puntos por la resistencia que existe entre ellos”.

A B I VAB

Siendo I la intensidad de la corriente eléctrica que circula por la resistencia y R el valor ohmmico de la resistencia Sus principales características son: Valor nominal: Es el valor óhmico resistivo marcado por el fabricante. Podemos decir que es su valor

ideal. El valor real o práctico puede o no coincidir con el nominal Tolerancia:Indica la variación que podemos encontrar entre el valor real del componente y el nominal.

Es un indicador que nos marca el margen en el que está comprendido el valor real para considerar que el

componente está en buen estado de utilización.

Potencia disipable: Indica el valor máximo de potencia que puede disipar el componente sin correr

riesgo de deterioro o destrucción. No suele indicarlo el fabricante

nom

nomrealTolerancia

Ω

Ω−Ω=

)()( ToleranciaTolerancia nomrealnom +Ω<Ω<−Ω

Resistencia

VAB = I.R

a.2. El código de colores Banda de color

Primera cifra Segunda cifra Multiplicador Tolerancia

Plateado - - 0.01 10% Dorado - - 0.1 5% Negro 0 0 1 - Marrón 1 1 10 1% Rojo 2 2 100 2% Naranja 3 3 1000 - Amarillo 4 4 10000 - Verde 5 5 100000 - Azul 6 6 1000000 - Violeta 7 7 - - Gris 8 8 - - Blanco 9 9 - - Ninguna - - - 20%

a.3 Tipos de resistencias a) Resistencias bobinadas: Estas resistencias presentan el valor óhmico impreso en números. Se utilizan en las zonas de circuitos que necesitan una gran disipación de potencia. b) Resistencias de carbón o pirolitícas: son resistencias con una tolerancia del 5%. c) Resistencias de película metálica: Tienen una tolerancia del 1%, por lo que se utilizan en circuitos en los que se necesitan valores resistivos de mucha precisión., por ejemplo, en informática b) Potenciómetros Son resistencias variables, en las que el valor ohmico pude variarse a voluntad. Se representan como: Estan constituidos por un hilo de material resistivo. Los extremos del material resistivo se unen a dos terminales externos. La parte fundamental es el denominado cursor que consiste en un terminal móvil unido a un tercer terminal externo. El cursor se puede desplazar de un extremo al otro siempre en contacto con el material resistivo. Su posición se fija a voluntad ya que se mueve solidariamentecon un dispositivo mecánico móvil situado en el exterior. Constructivamente son de dos tipos, lineales o circulares A B A C B C

RVRIIVP

22 .. ===

La variación de la resistencia dependerá de:

ρ=resistividad RAC+RCB= RAC

Su funcionamiento es el siguiente, supongamos que el potenciómetro tiene un valor de 100 Ω. Esto quiere decir que la resistencia entre los terminales fijos A y B será aproximadamente de ese valor. Si situamos el cursor en una posición determinada la resistencia entre los terminales Ay C será de X Ω. La resistencia entre B y C será de Y Ω. En cualquier posición se deberá cumplir X + Y = 100 Ω

a) Termistores Son elementos resistivos cuyo valor óhmico depende de la temperatura. Hay dos tipos distintos:

NTC (Negative temperature coefficient) Disminuyen su resistencia al aumentar la temperatura y aumentan su resistencia al disminuir la temperatura. Se representan como: Ω -tº Su curva resistencia-temperatura es como la siguiente ºt

PTC (Positivetemperature coefficient) Aumentan su resistencia al aumentar la temperatura y disminuyen su resistencia al disminuir la temperatura. Hay que hacer la salvedad de que ese comportamiento sólo es valido dentro de un margen de temperaturas Se representan como: Ω +tº Su curva resistencia-temperatura es como la siguiente ºt b) Fotorresistencias Se les conoce como LDR (Light dependent resistor)

Se representan como:

Disminuyen la resistencia al aumentar la intensidad luminosa

slR AC

AC .ρ=s

lR CBCB .ρ=

7. CONDENSADORES Después de las resistencias eléctricas, los condensadores son los componentes más empleados en los circuitos electrónicos. Son componentes capaces de almacenar temporalmente cargas eléctricas. Su constitución interna se fundarrienta en dos placas llarnadas armaduras o electrodos, elementos separados entre sí por un material aislante, conocido como dieléctrico. La capacidad de un condensador viene determinada por la superficie de las armaduras, la distancia que las separa y la naturaleza del dieléctrico. El condensador en corriente continua sólo permite el paso de la corriente mientras dura el proceso de carga. Una vez cargado el condensador, deja de pasar corriente por él. En corriente alterna su comportamiento es diferente, se carga y se descarga continuamente. Los condensadores se seleccionan según sus valores característicos: a) Valor capacitivo: Es la capacidad de almacenamiento. Se mide en Faradios b) La tensión de perforación del dieléctrico: Es el valor de tensión que soporta el dieléctrico del condensador antes de destruirse c) La tolerancia. Existen distintos tipos de condensadores según su construción:

a) Estiroflex: Tiene una apariencia transparente y suele ser de poca capacidad (del orden de picofaradios). La tolerancia suele ser un 10%. Con franjas se indica la tensión de trabajo.

b) Poliester: Valor y tensión máxima escritos en el propio condensador (expresados en nanofaradios.

c) Cerámicos: Suelen ser de poca capacidad, y aguantan menos tensión que los de poliester. Sus valores se determinan mediante código de colores, en nanofaradios.

d) Electrolíticos: Son los más usados, sobre todo como filtro. Suelen aumentar mucho de tamaño a.medida que su tensión de trabajo es mayor. Tienen su polaridad. Capacidad en microfaradios.

a) Concepto de capacidad

Supongamos un componente eléctrico formado por dos placas conductoras separadas entre sí por una capa de material no conductor llamado dieléctrico. A este sistema se le llama condensador plano. Dieléctrico Chapa conductora Si unimos una de las placas al polo positivo de una pila y la otra al polo negativo, los electrones de la placa unida al positivo son atraídos por la pila y conducidos hacia la otra placa de modo que una placa se va cargando positivamente (la que pierde electrones) y la otra negativamente (la que gana electrones) + + - - + + - - + + - - + + - - e- e-

A medida que las placas van adquiriendo carga aparece entre ellas una diferencia de potencial de signo opuesto a la de la batería. Cuando esta diferencia de potencial entre placas es igual a la de la batería cesa el transporte de electrones y cada placa queda con la carga Q que haya adquirido hasta ese momento y deja de circular intensidad.

+ + - - V + + - - + + - - + + - - V En ambas placas se habrá almacenado la misma carga Q pero de signo contrario. Existe una relación directa entre la tensión de la pila y la carga que almacena el condensador de la forma:

Q=C.V Q=carga (Culombios) V= ddp (Voltios) C= capacidad (Faradios) Al parámetro C se le llama capacidad del condensador y es invariable para cada condensador. La unidad de capacidad se llama Faradio. Un condensador tiene una capacidad de 1 F cuando adquiere una carga de 1 C al aplicarle una tensión de 1V. A efectos prácticos esta unidad es demasiado grande por lo que se usan siempre sus submúltiplos: ~ milifaradio ~ 1mF=10-3 F ~ microfaradio ~ 1µF=10-6 F ~ nanofaradio ~ 1nF =10-9 F ~ picofaradio ~ 1pF =10-12 F El condensador se representa como: - +

b) Comportamiento del condensador en corriente continua b.1 Proceso de carga.

Sea el circuito representado en la figura con el conmutador en la posición (1) (1) R1 (2) Icarga V R2 C

El condensador comenzará a cargarse, tal como describimos antes y por el circuito circula la corriente eléctrica. Al principio la I es alta pero va disminuyendo paulatinamente a medida que el condensador va adquiriendo carga. Llegará el momento en que el condensador ya no admita más carga y por tanto dejará de circular corriente. Se dirá entonces que el condensador se ha cargado y la intensidad será 0 y se mantendrá esta situación indefinidamente si no realizamos cambios en el circuito. En ese momento la tensión en los terminales del condensador será la misma que la del generador, es decir V. Al tiempo que tarda en cargarse se le denomina tc

b.2. Proceso de descarga. Sea el circuito anterior donde el condensador estaba cargado. Ahora cambiamos el conmutador de la posición (1) a la posición (2).

(1) R1 (2) V R2 Idescarga C

El condensador comienza en ese momento a descargarse a través de la rama de R2. El tiempo que tarda en descargarse se denomina td. b.3. Consideraciones. Si representamos en una gráfica la tensión en bornes del condensador (Vcond) y el tiempo obtendremos una gráfica como la siguiente. Vcond tc td

c)Comportamiento del condensador en corriente alterna. En corriente alterna el comportamiento del condensador es distinto. A grandes rasgos para este curso lo que nos interesa es que en caso de que una corriente alterna atraviese un condensador cargado, éste la deja pasar, con algunas variaciones que no estudiaremos este año. En caso de que una corriente no continua incida sobre un condensador ya cargado, éste no dejará pasar la componente continua y sí a la alterna. A este mecanismo se le llama filtro.

I I

d.Condensadores en serie y en paralelo d.1. Condensadores en serie

Q1=Q2=Q3 (similar a la intensidad en los circuitos con resistencias) C1 C2 C3

Vt=V1+V2+V3 Vt

d.2. Condensadores en paralelo Ct=C1+C2+C3

Qt=Q1+Q2+Q3 (similar a la intensidad en los circuitos con resistencias)

V1=V2=V3

C1 C2 C3

31

21

111

CCCCtotal++=

8. SEMICONDUCTORES Mientras que los conductores ofrecen una escasa resistencia al paso de la corriente y los aislantes ofrecen una elevada resistencia, los semiconductores ofrecen una resistencia intermedia. La característica fundamental de los semiconductores es que poseen 4 electrones en su órbita más exterior (órbita de valencia), por eso nos referimos al Silicio (Si) y al Germanio (Ge). Con esta estructura, se establecen enlaces covalentes (compartición de electrones) de manera que los átomos se agrupan en una estructura reticular donde uno de ellos está en el centro de un cubo y otros cuatro

(los enlazados con él) en cuatro vértices de un cubo. De esta manera cada átomo tiene su última órbita “completa” al estilo de los gases nobles con 8e- en su última capa. La salida de un electrón del enlace covalente deja un HUECO al que se tratará como una carga positiva por su apetencia a absorber electrones para restaurar el enlace covalente roto. En estas condiciones en una red cristalina aislada habrá un número de ELECTRONES igual al de HUECOS porque como sabemos la materia es neutra. Cuando a partir de ahora hablemos de movimientos de huecos, como los huecos son representaciones de la salida de electrones, lo que estará ocurriendo es que un electrón se mueve en sentido contrario al movimiento de los huecos.

a) Comportamiento de un semiconductor puro (sin dopar ) ante la tensión. Si aplicamos una ddp a un semiconductor puro, el polo negativo de la pila atraerá a los huecos dejando por tanto un electrón libre en la estructura. El polo positivo atraerá a los electrones quedando un hueco libre en la estructura. Se mantendrán por tanto las concentraciones de huecos y electrones y el circuito funcionará como si tuviese una resistencia de valor intermedio entre conductor y aislante b) Semiconductor tipo N Se denomina dopado a la introducción de elementos distintos del Ge o del Si en una red cristalina

semiconductora. Si a la red de Si o Ge le añadimos átomos de Sb o As que poseen 5 electrones en su última capa, estos átomos se integran en la red cristalina ocupando el puesto que ocupará otro átomo de Ge o Si. Sin embargo sobra un electrón del Sb o del As y tiende a salir de su órbita para dejar al As o al Sb con 8 electrones en su última capa. Obtenemos una estructura donde el número de electrones libres es mayor que el de huecos libres (aunque la red sigue siendo eléctricamente neutra en conjunto). Si sometemos a un semiconductor tipo N a una ddp los electrones irán hacia el polo positivo mientras que los huecos irán hacia el polo negativo, pero al haber más electrones libres que huecos dominará la circulación de

electrones. c) Semiconductor tipo P Si a la red de Si le añadimos átomos de Boro o Aluminio, que poseen tres electrones en su última capa ahora tendremos un excedente d huecos puesto que el B o el Al sólo pueden compartir 3 electrones.

Si aplicamos una ddp al semiconductor P, los huecos tenderán a ir al polo negativo y una de electrones al polo positivo, pero al haber más huecos domina la circulación de estos.

d) La unión P-N Recapitulando: -Tipo P: nº huecos > nº electrones libres -Tipo N:nº electrones libres > nº huecos

Si unimos un P con un N, los huecos de P quieren combinarse con los electrones de N. Huecos y electrones se encuentran en la interfase (unión) y se neutralizan. Pero como la zona N ha ido perdiendo electrones, y la materia es neutra, queda cargada positivamente. Así mismo, como la zona P ha ido perdiendo huecos y la materia es neutra, quedará cargada negativamente.

Combinando ambos efectos, aparece una ddp llamada barrera de potencial, que cuando llega a un valor determinado, se opone a que sigan circulando hacia la interfase huecos y electrones.

9. EL DIODO Se representa como Surge como resultado de una unión P-N - Si sometemos una unión P-N a una ddp de manera que se oponga a la barrera de potencial

hablaremos de polarización directa y se permite el paso libre de la corriente eléctrica (con una pequeña caída de potencial de la que prescindiremos este curso).

- Si sometemos una unión P-N a una ddp de manera que aumente la barrera de potencial hablaremos de polarización inversa y no se permite el paso libre de la corriente eléctrica.

El diodo tiene dos partes:

Anodo P Cátodo N

- Un circuito en polarización directa sería del tipo descrito a continuación (ánodo al polo positivo y cátodo al polo negativo). SE PERMITE EL PASO DE LA CORRIENTE SIN OPOSICIÓN -- Un circuito en polarización inversa sería del tipo descrito a continuación (ánodo al polo negativo y cátodo al polo positivo).

NO SE PERMITE EL PASO DE LA CORRIENTE.

Hay muchos tipos de diodos. Los más comunes son los siguientes: -Diodo semiconductor

-Diodo LED (Ligth emiting diode):se ilumina en polarización directa -Diodo Zener: no lo trataremos este curso

10. EL TRANSISTOR El transistor es un componente de control y regulación de la corriente eléctrica, es decir, permite o se opone al paso de la corriente y puede regular su intensidad. Es el componente más importante de la electrónica, los microchips están formados por transistor en cantidades que oscilan desde unos pocos a varios millones. Presenta varios estados de funcionamiento, corte, conducción y saturación. Nos ocuparemos únicamente del transistor en conducción. a) Funcionamiento El transistor se comporta como una válvula que permite o no el paso de agua a la manera del siguiente esquema. Cuando no hay un chorro de agua que entre por B y venza la fuerza del muelle, la válvula no permite la comunicación entre C y E, de manera que se comporta como si hubiese un interruptor abierto. Sin embargo cuando el chorro que entra por B vence la fuerza del muelle, la válvula se desplaza permitiendo la comunicación y el paso del agua de C a E. Además según la “fuerza” que lleve el chorro, la válvula se abrirá más o menos permitiéndonos regular la comunicación entre C y E. Eléctricamente ocurre lo mismo, y podemos regular con precisión la intensidad que atraviesa el dispositivo con una pequeña corriente que entra por B. Es decir, si la intensidad IB=0, la intensidad IE=IC=0

≈

b) Constitución Están formados por tres fragmentos de semiconductor y por tanto son de dos tipos: -NPN: Emisor (N) N P N Base (P) Colector (P) -PNP Emisor (P) P N P Base (N) Colector(P)

c) Ecuaciones NPN en conducción

VBE IE IB IC

- La unión B-E debe estar polarizada directamente VB>VE - La unión C-B debe estar polarizada inversamente VC>VB - IE=IC+IB - IC=β.IB - β= Ganancia de corriente 100 0,7 (Si) - VBE= 0,2 (Ge) d) Ecuaciones PNP en conducción

VEB IE IB IC

- La unión B-E debe estar polarizada directamente VE>VB - La unión C-B debe estar polarizada inversamente VB>VC

≈- IE=IC+IB - IC=β.IB - β= Ganancia de corriente 100 0,7 (Si) - VEB= 0,2 (Ge)

11. CIRCUITOS INTEGRADOS Son pequeñas piezas o chips de silicio sobre los que se encuentran miniaturizados cientos, miles o millones de componentes (transistores, diodos y resistencias) . Son de dos tipos: 1.- Circuitos integrados analógicos: Realizan funciones de amplificación de señales eléctricas, regulación de la corriente, etc. Se emplean en radio, televisión, vídeo, etc. 2.-Circuitos integrados digitales: Efectúan operaciones aritméticas (por ejemplo sumas) y lógicas (por ejemplo negaciones). Son los que componen los ordenadores. Los Los circuitos integrados digitales más complejos son los microprocesadores con millones de componentes. El microprocesador es el “cerebro” del ordenador.

a)El circuito integrado 555 Es un integrado muy barato compuesto por 16 resistencias, 2 diodos y 23 transistores. Tiene ocho patas (pines de conexión) y dos modos de funcionamiento:

Intermitente: Multivibrador astable

Temporizador: Multivibrador monoestable

1 5 2 6 3 7 4 8

Dependiendo de los valores de las dos resistencias y del condensador variará la frecuencia de las intermitencias

1 5 2 6 3 7 4 8

El potenciómetro determinará la duración de la temporización

R1

R2

12. CONSTRUCCIÓN DE CIRCUITOS IMPRESOS. PASO 1: Primero pasaremos el circuito a una hoja de papel en sucio, para utilizarlo en la placa.

PASO 2: Aquí tenemos todo lo necesario para hacer la placa: una plancha de fibra con cobre virgen, una sierra de marqueteria con pelos finos, una taladradora pequeña (dremmel), un rotulador permanente, unos guantes, una cubeta y ácido (cloruro de Hierro mezclado con agua) El cloruro se vende en forma de bolitas. Para utilizarlo tenemos que mezclarlo mitad y mitad con agua.

PASO 3:

Marcamos el tamaño del circuito en la placa virgen, y cortamos un trozo un poco más grande (más vale prevenir) para ello usamos la sierra de marqueteria con un pelo fino. Los dientes del pelo deben mirar hacia abajo, y el cobre hacia nosotros (ver foto).

Asi queda nuestra placa

PASO 4: Ahora limpiamos con alcohol la pieza sobre la que vamos a hacer el circuito . No hace falta esmerarse mucho.

PASO 5: Ahora, cojemos la plantilla que habiamos hecho antes y la pegamos con un poco de fixo o tesa-film sobre la placa que hemos cortado. Tras ello, hacemos los agujeros de los nodos con la dremmel

PASO 6 Tras ello, uniremos los nodos con el rotulador permanente, dibujando el circuito. Es mejor que hagamos varias pasadas por cada pista, asi no tendremos pistas endebles.

Así queda la placa tras dibujar el circuito.

PASO 7 Aspecto del ácido una vez mezclado con agua. Usese guantes para esta parte

Depositamos el líquido en la cubeta y sumergimos la placa

Meneamos la cubeta un poco

Tras unos 15-20 minutos, el cobre de la placa se habrá disuelto en el ácido, y la placa presentará este aspecto.

Tras sacarla de la cubeta, la lavaremos con agua, y quitaremos el rotulador permanente frotando la pieza con alcohol y papel higiénico.

Aspecto tras la limpieza de las pistas y la placa montada formando una fuente de alimentación

PCB DE CIRCUITO MONOSTABLE CON EL INTEGRADO 555 (TEMPORIZADOR)

PCB DE CIRCUITO INTERRUPTOR CREPUSCULAR Vcc: Dos pilas de 9 V D1 y D2: dos diodos 1N4001 R1: Resistencia ajustable horizontal de 10 KΩ, de 15mm R2: Resistencia de 2200 Ω y ½ watio Q1 y Q2: Dos transistores BC108 RL1: Relé de 9V de dos circuitos conmutados Sensor LDR Zumbador Dos portapilas de 9V Dos interruptores Un rotulador indeleble tipo Edding 3000 o similares Alcohol Cinta adhesiva transparente. Un soldador de estaño de electrónica

5 6 7 3 8 4

13. SIMULACIÓN DE CIRCUITOS ELECTRÓNICOS CON COCODRILE CLIPS

DIODO DIODO LED

POTENCIÓMETRO CONDENSADOR (FLASH)

CAMBIO DE SENTIDO DE GIRO DE UN MOTOR

TERMISTOR Y POTENCIÓMETRO

LDR

LDR Y POTENCIÓMETRO

TERMISTOR

INTERMITENTE

TEMPORIZADOR CON EL INTEGRADO 555

14. PROBLEMAS 1. Halla las corrientes que faltan en los siguientes nudos 2.Plantea las ecuaciones de malla en los siguientes circuitos

a) 3A 2A 7A

b) 1A 4A 5A 2A

c) 5A 2A 2A

d) 5A 4A 3A 1A 7A 6A

1

1

1

2

2

4

2

3

3

6 6

1

1

1

3

1

5

1

1

1

1 2

10V 4V 6V 10V

6V 4V 8V 10V

5V 2V 3V

3V 2V 4V

5

4

3

3

2

14

5

2

3

7 3

3

1

5

1

2

5

3

2

1

2 2

12V 14V 6V 10V

8V 14V 8V 10V

5V 2V 3V

4V 2V 4V

3. Halla las intensidades reales en los siguientes circuitos: I1=4 I1=-1 I2=-9 I2=-9 I3=7 I3=8 I4=-6 I4=-6 I1=2 I1=-1 I2=-3 I2=-3 I3=5 I3=-5 I4=-9 I4=-7 I5=2 I5=4 I6=10 4. Halla las intensidades reales en los siguientes circuitos:

I1 I2 I1 I2 I3 I3 I4 I4

I1 I2 I1 I2 I3 I3 I4 I5 I4 I5 I6

5 11

4 2

15 V

9V

6V

12V

13V

30 V

12 V

4

29 V

3

5 8

3

4 2

15 V

9V

6V

12V

13V

2 2

4 3

3

1 5V

6V

30V 28V

5. Halla las potencias suministradas o consumidas por las pilas, y las consumidas por las resistencias de los circuitos del ejercicio anterior 6. En el circuito de la figura, halla la tensión VDC por cuatro caminos distintos 7. Halla la tensión VAB en el siguiente trozo de circuito y el valor de I y su sentido (píntala en el circuito): º

4 2

1

1

5 16

80V

108V

112V

44V

3 4 2

1 2

3 6

8V

110V

10V

26V

6V

4 2

1

1

5 16

40V

54V

56V

22V

4

2 A

5 2 1

4

3

6 5 40 6 8 9

3 A 5 A

Intensidades reales (flechas verdes)

B

A

6

5

I

A B C D E F

8. Dado el siguiente circuito, se tienen los siguientes datos: -La intensidad por la rama AB es de 6 A (hacia abajo) -La intensidad de malla I1 es de 10 A en el sentido de las agujas del reloj -La pila V1 nos indican que tiene una potencia de 2400 W -La pila V4 nos indican que tiene una potencia de –160 W -La pila V3 tiene una potencia de –600 W D 120 V A V4 C V3 I1 I2 V1 R2 10 R3 B

100V Rellena la siguiente tabla de resultados.

9. En el siguiente circuito se conocen las intensidades reales (flechas verdes que hemos pintado como ). Halla el valor de las pilas V1 y V2 y el valor de la intensidad que circula entre las dos mallas que hemos llamado I. Las tres cosas se pueden hacer independientemente. Para resolverlo plantea las ecuaciones de malla, y recuerda que si sabes las intensidades reales sabes las de malla (azules). Además el cálculo de I es independiente del cálculo de V1 y V2. .

I2 V1 V3 V4 VAB VDB VCD R3 R2

V1 V2 I

3A

2 4

3

4

1

3

V1

V2

5 6

3A

3A 2A

2A

2A

I

10. Dadas las siguientes gráficas, rellena el cuadro adjunto Gráfica Alterna

(si/no) Periódica (si/no) Periodo Frecuencia Vmax Vef (solo en

senoidal) Vpp Vvalle

1 2 3 4

1. 3. 3 3 2 2 1 1 -1 t(seg) -1 t(seg) -2 -2 -3 -3 2. V 4. V 3 3 2 2 1 1 -1 t(seg) -1 t(seg) -2 -2 -3 -3 11.Dibujar las siguientes intensidades, y rellenar las casillas vacías del cuadro que se propone a continuación:

Tipo Imax Imin Ipp T f Senoidal 1 A -4 A 2 seg

Triangular 3 A 2 A 1 Hz Rectangular -2 A 2 A 1 seg Cuadrada 4 A Triangular 4 A -4 A 1 seg Continua 3 A Senoidal 2A 1A 0.2Hz

Triangular -2A 2A 0.333Hz Rectangular 1A 3A 0.25Hz Triangular -1A 3A 0.25Hz

Senoidal -1A -4A 2seg Triangular 4A 1A 4seg

Rectangular 2A 6A 6seg Triangular 2A 2A 5seg

12.Rellena el cuadro adjunto. Todas las tensiones son tensiones senoidales periódicas. Veficaz Frecuencia f Periodo T Vmax Vpp 220 V 1 Hz 125 V 2 seg 1 seg 950 V 380 V 50 Hz 1 seg 400 V 6 V 1 seg 1 Hz 350 V 5 Hz 141 V 1 Hz 2,42 V 3 seg 6 V

13. La compañía eléctrica suministra tension senoidal a 220 V eficaces y 50 Hz. Dibuja en el siguiente sistema de coordenadas este tipo de corriente. V 300 225 150 75 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 t(mseg) -75 -150 -225 -300 14. Dado el siguiente potenciómetro de 0 a 100 Ω, hallar la resistencia entre el terminal fijo A y el común C, y el terminal fijo B y el común C en las posiciones dibujadas en la figura. 45º 135º A C B A C B 15.El mismo problema si los ángulos de posicionamiento son de 60º, 120º, 180º, 30º y 0º. 16. Se tiene el siguiente circuito con un potenciómetro de 0 a 500Ω que mide 4 cm (2 P) Halla la intensidad en los siguientes casos:

a)El cursor está en B y la temperatura es de 50ºC b)El cursor está a 1 cm de B y la temperatura es de 10ºC c)El cursor está en A y la temperatura es de 10ºC d)El cursor está en el medio del potenciómetro y la temperatura es de 50ºC

17. Se tiene el siguiente circuito con un potenciómetro de 0 a 100Ω que mide 4 cm Halla la intensidad en los siguientes casos:

a) El cursor está en B, hay 10ºC y 3lux b) El cursor está a 1 cm de A, hay 50ºC y 2lux c) El cursor está a 1 cm de B, hay 50ºC y 3lux

Ω 100 75 50

10 20 30 40 50 tº

A B

C

1200 V

-tº

d) El cursor está en A, hay 10ºC y 3lux e) El cursor está a 2 cm de B, hay 10ºC y 2 lux

18. Se tiene el siguiente circuito con un potenciómetro de 0 a 100Ω que mide 4 cm Halla la intensidad en los siguientes casos:

a)El cursor está en B y la temperatura son 50º. b)El cursor está a 2,4 cm de B y la temperatura son 10º

19. si la tensión de la batería es suficiente, y hay luminosidad ambiental suficiente para que circule la intensidad explica razonadamente cual de las dos bombillas de los siguientes circuitos luce con mayor intensidad teniendo en cuenta la colocación de la LDR respecto de la bombilla. 20. En la siguiente gráfica se muestra el valor de la resistencia de la LDR del circuito en función de la intensidad luminosa que incide sobre ella. Cuando luce la bombilla, la intensidad luminosa sobre la LDR es de 1000 lux y el valor de la resistencia R es de 80 ohmios. Rellena el siguiente cuadro para indicar el estado de la bombilla (encendida o apagada cuando accionamos el interruptor I.

Ω 60 40 20

1 2 3 4 5 lux

Ω 15 10 5

10 20 30 40 50 tº

Ω 100 75 50

10 20 30 40 50 tº

A B

C

200 V

+ºt -ºt

3600 V

Ω 400 250 100

10 20 30 40 50 tº

A B

C

-ºt

400 Ω

INTERRUPTOR

BOMBILLA LDR Ω

Abierto

24 V I

Cerrado

80Ω

Se abre

1000lux

21. Rellena la tabla adjunta y explica cuando se encienden las bombillas

I1 I2 I3 Temperatura B1 B2 B3 A A C Alta A C C Alta C C C Alta C C A Alta C C C Baja C A C Baja

22. Dado el siguiente sistema, indica los estados de las bombillas según la posición de los interruptores. Inicialmente todas las bombillas están apagadas y las operaciones se realizan en el orden en el que aparecen en la tabla.

23. Rellena la tabla adjunta y explica cuando se encienden las bombillas (2 puntos)

I1 I2 I3 Temperatura B1 B2 B3 C C C Baja C A C Baja A A C Alta A C C Alta C C C Alta C C A Alta

Bombilla 1 Bombilla 2 I1 abierto I2 abierto

I1 abierto I2 cerrado

I1 cerrado I2 abierto

I1 cerrado I2 cerrado

+tº

-tº

B1

B2

B3

I1

I2

I3

+tº

B1

B3

I1

I3

B2 I2

-tº

+tº

24. En el circuito de la figura calcúlese la capacidad equivalente total C1 9mF C6 9mF C3 9mF C4 9mF C2 9mF C5 9mF 25. Determinar la capacidad equivalente total del conjunto y la carga entre A y B si entre A y B se aplican 500 V C2 6µF C4 12µF C5 12µF A C1 5µF C3 6µF C6 6µF C8 10µF C9 10µF

B C7 6µF C10 5µF 26. Halla la capacidad equivalente del siguiente conjunto de condensadores. Halla también la carga almacenada. 27.Analiza los siguientes circuitos e indica en el cuadro las bombillas que están encendidas:

Lampara Circuito

A B C D

1 2 3 4

Circuito 1 Circuito 2 A B C D A B C D

72F 72F 18F 36F

12F 24F 8F

10V

Circuito 3 Circuito 4 A B C D A B C D 28.Coloca los diodos correctamente en los espacios en blanco para que se iluminen las bombillas indicadas en el cuadro.

Lampara Circuito

A B C D

1 X X 2 X X 3 X X 4 X X

Circuito 1 Circuito 2 A B C D A B C D Circuito 3 Circuito 4 A B C D A B C D 29. En la figura se muestra la señal senoidal de entrada en el circuito. Dibuja la señal de salida sobre los ejes indicados R Ve Vs Ve Vs t t 30. En el circuito de la figura indica que sucede cuando el conmutador está en la posición A y que ocurre cuando el conmutador está en la posición B. I Condensador LED

A B I A B

31En los siguientes circuitos indica que sucede al poner el interruptor en la posición A y cambiarlo posteriormente a la posición B. ¿Qué diferencia existe entre ambos si la capacidad del condensador es la misma?. A B A B 32. En el siguiente circuito coloca cuatro LEDs de manera que sólo se iluminen los que están en las posiciones L1 y L4. 33. Halla las intensidades en los siguientes conjuntos de transistores 34.Analiza el siguiente circuito e indica el estado de la bombilla según la posición del interruptor I abierto I cerrado Bombilla 35. Analiza los componentes del siguiente circuito y el estado de la bombilla según la iluminación que incide sobre la LDR. I abierto I cerrado LDR sin luz LDR con luz

0.1A 0.2A 0.5A

36. En el siguiente circuito hay un potenciómetro en la posición que se indica. Analiza el estado de la bombilla al cerrar I según el valor del potenciómetro y la iluminación de la LDR. Potenciómetro con alto valor de resistencia

Potenciómetro con bajo valor de resistencia

----------------------- Bombilla ----------------------- Bombilla LDR sin luz LDR sin luz LDR con luz LDR con luz I 6V B 6V 500 Ω 37. Analiza el funcionamiento del siguiente circuito, las diferencias que presenta respecto del anterior y la influencia de la iluminación o no de la LDR. 6V 1MΩ Β 500 Ω LDR Bombilla LDR sin luz

LDR con luz

38. Analiza el funcionamiento de los componentes del siguiente circuito según la posición del interruptor I 6 V B 6V 200 Ω 100nF Condensador Transistor Bombilla I abierto I cerrado

39. Analiza el funcionamiento de los componentes del siguiente circuito así como su estado en fución de la posición del interruptor. ¿Qué ventajas tiene respecto del circuito del problema 38?. Condensador T1 T2 Bombilla I cerrado I abierto 40. Identifica los componentes del circuito y su funcionamiento al cerrar el interruptor. Analiza el estado de la bombilla según la temperatura a la que está sometida el termistor. ¿Qué aplicaciones puede tener el circuito?. B 6V 6V +tº 100 Ω Termistor Transistor Bombilla Alta temperatura Baja temperatura 41.Analiza las diferencias del siguiente circuito con el anterior así como el estado de la bombilla según la temperatura a la que está sometida el termistor. Estudia las posibles aplicaciones del circuito. B 6V 6V -tº 100 Ω Termistor Transistor Bombilla Alta temperatura Baja temperatura 42. En el circuito de la figura la resistencia de la LDR es la siguiente: - 50 KΩ cuando está tapada. - 3 KΩ cuando le incide la luz solar - 250 Ω cuando se le ilumina directamente con una bombilla. Suponiendo que la ganancia ( β ) del transistor es 100 determina cuando se iluminará la bombilla si necesita que la atraviesen al menos 0,3 A para que se ilumine (calculese la intensidad de colector).

T1 T2

4,5 V B 0,3A 1 KΩ 43. Dados los siguientes circuitos 125 KΩ 12V Hallar VCE, VCB, IB, IC, e IE 100 Ω Datos : VBE=0,7V β= 100 0V cuito Hallar VCE, VCB, IB, IC, e IE 10V 3KΩ Datos : VBE=0,7V β= 100 5V 200 KΩ 0V uiente circuito Hallar VCE, VCB, IB, IC, e IE 10V 3KΩ Datos : VBE=0,7V β= 100 5V 200 KΩ 2KΩ 0V

LDR tapada Luz solar Bombilla