-TRANSISTORES:
es un elemento semiconductor formado por la uníón de tres cristales, de tal manera, que tener un transistor
NPN o PNP. Al cristal central o común se va a llamar base y a los otros cristales se le conexionan sendos terminales que se llaman colector y emisor.
Por tanto se puede considerar que un transistor se puede considerar como la uníón de dos diodos en serie. En el caso de un PNP son dos diodos enfrentados.
-Transistor NPN se da una tensión positiva al terminal de colector y la corriente fluye desde el colector al emisor, dado que hay suficiente corriente de base.
-Diferencias PNP Y NPN
Diferencia en el circuito interno y en el transistor.Para determinar cual de los tres terminales es la base. Tendremos que utilizar el polímetro, de tal manera que aquel terminal que conduzca dos veces , es la base y aquellos terminales que han conducido una sola vez y entre ellos no conducen porque hay un diodo polarizado inversamente, son el colector y el emisor. Para determinar cual es el emisor, ponemos el polímetro en posición de diodos y aquel que me de una mayor tensión umbral es el emisor.
-Funcionamiento
Para que un transistor se haga conductor es necesario polarizar la base, es decir, establecer una circulación de electrones hacia la base o desde la base, dependiendo del tipo de transistor que tenga. -Para en caso que tengamos un transistor NPN. Observaremosque el paso de la corriente colector – emisor está bloqueado por la polarización inversa del diodo existente, en la uníón entre base y colector, por lo tanto en este caso la base tiene que ser mas positiva que el colector, para que en un primer instante se establezca un paso electrónico de la base del colector, que hace que la zona de uníón o juntura se debilite y desaparezca y así permita el paso de la corriente entre el colector y emisor siendo el emisor mas negativo que el colector y la base.-PUEDE FUNCIONAR
Como interruptor o relé comportándose el circuito olector-emisor como circuito principal o de potencia y el circuito base-emisor como circuito de control de tal manera que cuando se polariza el circuito emisor-base, se establece el circuito colector-emisor. Por tanto el transistor funciona en los estados de corte y saturación. El otro tipo de funcionamiento del transistor es como amplificador. Tenemos corte, el circuito principal c-e no conduce porque la tensión es menor que la tensión umbral (0,7 V).
Funciona en tres estados:
-De corte: se produce cuando por el circuito B-E no circula corriente, porque no se alcanza la tensión umbral de 0,7 V. El transistor se comporta com un aislante impidiendo el paso entre E y C.
– De activación: EL TRANSISTOR SE CONVIERTE EN UN ELEMENTO CONDUCTOR DE TAL MANERA, QUE LA CORRIENTE QUE CIRCULA ENTRE E Y C VA A ESTAR DEFINIDA POR EL VALOR DE LA CORRIENTE QUE CIRCULA ENTRE LA B Y E, Y LA GANANCIA (hfe) SEGÚN LA EXPRESIÓN (hfe = Ic / Ib ). LA GANANCIA PUEDE ESTAR COMPRENDIDA ENTRE VALORES DE 50 A 500. ESTE ESTADO EL EL QUE PERMITE AL TRANSISTOR FUNCIONAR COMO AMPLIFICADOR.
-DE SATURACIÓN: SE PRODUCE CUANDO LA CORRIENTE ENTRE B Y E ALCANZA UN VALOR A PARTIR DEL CUAL, AUNQUE SE PRODUZCA UN AUMENTO DE ESTA, LA CORRIENTE ENTRE C Y E NO VA A AUMENTAR, YA QUE SE HA ALCANZADO SU VALOR MÁXIMO (SATURACIÓN).
CONSIDERACIONES
-PRIMERA. EL CIRCUITO PRINCIPAL ES EL FORMADO POR EL E-C Y EL SENTIDO DE LA CORRIENTE ES INDICADO POR LA FLECHA DEL TRANSISTOR. -SEGUNDA. EL CIRCUITO DE CONTROL O MANDO ESTÁ FORMADO POR E-B Y EL SENTIDO DE LA CORRIENTE ES EL INDICADO POR LA FLECHA. -TERCERA. PARA EVITAR QUE EL DIODO E-B SE QUE ME SE DEBE CONECTAR UNA RESITENCIA EN SERIE.
-CONEXIÓN DE TRANSISTOR MEDIANTE POLARIZACIÓN DE BASE. -ESTE MONTAJE PRESENTA LA CARGA O CONSUMIDOR PRINCIPAL CONECTADA EN SERIE. FUNCIONA COMO UN RELÉ.
-CONEXIÓN DE TRANSISTOR MEDIANTE POLARIZACIÓN DE EMISOR. LA CARGA SE MONTA EN SERIE CON EL CIRCUITO DE CONTROL (E-B). PUEDE FUNCIONAR COMO RELÉ O AMPLIFICADOR.
CONEXIONADO DE TRANSISTORES
-SERIE: EL CIRCUITO DE POTENCIA (E-C) ESTÁ EN SERIE, TENGO QUE POLARIZAR TODAS LAS BASES. CUANDO ESTÁN ASÍ ACOPLADOS SE CONECTA LA SALIDA DE UN TRANSISTOR CON LA ENTRADA DEL SIGUIENTE. LA INTENSIDAD DE CORRIENTE QUE CIRCULA POR ELLOS ES CONSTANTE Y LA TENSIÓN O DIFERENCIA DE POTENCIAL SE REPARTE ENTRE ELLOS, CON LO QUE AUMENTA LA CAPACIDAD TOTAL DE RESISTIR UNA TENSIÓN CONCRETA.
-PARALELO: ESTE TIPO DE CONEXIÓN SE REALIZA UNIENDO POR UN LADO LAS ENTRADAS DE LOS COLECTORES Y POR OTRO LAS SALIDAS.ESTE TIPO DE MONTAJE SE UTILIZA CUANDO QUERAMOS CONTROLAR LA INTENSIDAD, YA QUE ESTA SE VA A REPARTIR ENTRE LOS DIFERENTES TRANSISTORES QUE COMPONEN EL CIRCUITO. EN EL CASO DE QUE UNA BASE NO ESTÉ POLARIZADA,EL RESTO DEL CIRCUITO SI FUNCIONA.
-MONTAJE EN CASCADA O DARLINGTON
PARA REALIZAR ESTE MONTAJE, CONEXIONAMOS LA SALIDA DEL PRIMER TRANSISTOR, CON LA BASE DEL SIGUIENTE. DE ESTA MANERA LA INTENSIDAD DE CORRIENTE DE POLARIZACIÓN DE LA BASE DEL SEGUNDO TRANSISTOR, COINCIDE CON EL VALOR DE LA INTENSIDAD DE SALIDA DEL PRIMERO. ESTE MONTAJE PERMITE OBTENER GANANCIAS ELEVADAS DADO QUE SE MULTIPLICAN LAS GANANCIAS PARCIALES DE CADA TRANSISTOR.
hfeTOTAL=hfeT1 * hfeT2.
DE ESTA FORMA UNA PEQUEÑA CORRIENTE DE POLARIZACIÓN DEL TRANSISTOR DE MANDO CONTROLA UNA ELEVADA INTENSIDAD EN EL CIRCUITO DE POTENCIA O SALIDA DEL SEGUNDO TRANSISTOR.
UNO DE LOS INCONVENIENTES ES QUE PROVOCA INTERFERENCIAS Y RUIDOS EN EL CIRCUITO
LOS IMANES
LOS IMANES POSEEN LA PROPIEDAD DE ATRAER A LOS MINERALES DEL HIERRO Y ATRAERSE O REPELERSE ENTRE ELLOS. EN UN Imán SE DIFERENCIAN DOS POLOS, EL POLO NORTE Y EL POLO SUR, LA ZONA INTERMEDIA ENTRE AMBOS, SE LLAMA ZONA NEUTRA. DE TAL MANERA QUE SI SE ENFRENTAN DOS IMANES CON LA MISMA POLARIDAD ESTOS SE REPELEN Y SI SON DE DIFERENTE POLARIDAD SE ATRAEN.
PARA EXPLICAR LAS PROPIEDADES MAGNÉTICAS QUE PRESENTA UN CUERPO DEBEMOS CONSIDERAR LOS MOMENTOS MAGNÉTICOS QUE PRESENTAN LOS ELECTRONES(SPINES), ESTE HECHO SE ASEMEJA A CONSIDERAR QUE DENTRO DE UN CUERPO MAGNÉTICO EXISTEN UNA SERIE DE DOMINIOS O PEQUEÑOS IMANES DONDE LOS ELECTRONES ESTÁN ORIENTADOS, DE TAL MANERA QUE CUANDO ESE CUERPO PRESENTA LOS DIFERENTES DOMINIOS ORDENADOS EN AUSENCIA DE UNA CAMPO MAGNÉTICO, SE CONSIDERA UN MATERIAL FERROMAGNÉTICO.
Clasificación según sus propiedades:
-LAS FERROMAGNÉTICAS, PRESENTAN UNA PERMEABILIDAD MAGNÉTICA MAYOR A LA UNIDAD, CONCENTRAN LAS LINEAS DE FUERZA, Fácilmente MAGNETIZABLES (PUEDEN TENER MAGNETISMO PERMANENTE). HIERRO, COBALTO, ACERO.
-PARAMAGNÉTICOS: NO MODIFICAN LAS LINEAS DE FUERZA. DÉBILMENTE MAGNETIZABLES.ALUMINIO.
-DIAMAGNÉTICAS: SEPARAN LAS LÍNEAS DE FUERZA, NO SON MAGNETIZABLES,REPELEN LOS CAMPOS MAGNÉTICOS.ORO, COBRE.
INDUCCIÓN MAGNÉTICA
CUANDO SOMETEMOS A UN MATERIAL A LA ACCIÓN DE UN CAMPO MAGNÉTICO, ESTE PUEDE ADQUIRIR LA PROPIEDADES DEL Imán, DE MANERA TEMPORAL O PERMANENTE, DE ESTA MANERA VAMOS A TENER MATERIAL FERROMAGNÉTICOS BLANDOS(HIERRO), QUE CUANDO CESA LA CAUSA QUE CREA EL CAMPO MAGNÉTICO, SE DESIMANTA Y TAMBIÉN TENEMOS MATERIALES FERROMAGNÉTICOS DUROS (ACERO), QUE CUANDO CESA LA CAUSA QUE CREA ESE CAMPO MAGNÉTICO, EL MATERIAL PERMANECE IMANTADO.
ELECTROMAGNETISMO:
A MEDIADOS DEL Siglo XIX OERSTED, MEDIANTE LA OBSERVACIÓN DEL DESPLAZAMIENTO QUE Sufría LA AGUJA DE UNA Brújula AL ACERCARLA A UN CIRCUITO ELÉCTRICO POR EL QUE CIRCULA CORRIENTE ELÉCTRICA, LLEGO A LA CONCLUSIÓN DE QUE LOS FENÓMENOS ELÉCTRICOS SE PUEDEN RELACIONAR CON FENÓMENOS MAGNÉTICOS, ESTA ASOCIACIÓN ES EL PRINCIPIO ELECTROMAGNÉTICO Y SE BASA EN EL HECHO DE QUE TODA CARGA ELÉCTRICA EN MOVIMIENTO GENERA UN CAMPO MAGNÉTICO A SU ALREDEDOR. CUANDO LAS CARGAS ELÉCTRICAS ESTÁN EN MOVIMIENTO A TRAVÉS DE UN CABLE O CONDUCTOR ELÉCTRICO, SE GENRA UN CAMPO MAGNÉTICO PERPENDICULAR A LA DIRECCIÓN DE LA CORRIENTE Y SU SENTIDO VIENE DETERMINADO POR LA REGLA DE LA MANO DERECHA ( EL PULGAR ME INDICA EL SENTIDO DE LA CORRIENTE Y EL RESTO DE LOS DEDOS ME INDICAN EL SENTIDO DEL CAMPO MAGNÉTICO ASOCIADO).
Electroimán
CUANDO UN CONDUCTOR Rectilíneo LO ARROLLAMOS SEGÚN SU EJE LONGITUDINAL, TENEMOS UNA ESPIRA, SI TENEMOS UNA SUCESIÓN DE ESPIRAS, TENEMOS UNA BOBINA, ES DECIR TENEMOS UN HILO CONDUCTOR ENRROLLADO HELICOIDALMENTE. FINALMENTE, SI A NUESTRA BOBINA LE INTRODUCIMOS UN NÚCLEO MAGNÉTICO HABREMOS CONSTRUIDO UN Electroimán.
Inducción electromagnética
ENTENDEMOS LOS PROCESOS DE GENERACIÓN DE CORRIENTE ELÉCTRICA, A PARTIR DE VARIACIONES DEL CAMPO MAGNÉTICO, SE VAN A DISTINGUIR DOS ELEMENTOS O PARTES DENTRO DE LOS GENERADORES Eléctricos, QUE SON EL INDUCIDO Y EL INDUCTOR.
EL INDUCIDO ES AQUELLA PARTE DEL GENERADOR QUE VA A SUFRIR VARIACIONES DEL CAMPO MAGNÉTICO Y POR TANTO ES EL LUGAR FÍSICO, DONDE SE VA A GENERAR LA CORRIENTE ELÉCTRICA.
EL INDUCTOR VA A SER AQUELLA PARTE DEL GENERADOR/MOTOR QUE NO VA A EXPERIMENTAR VARIACIONES DEL CAMPO MAGNÉTICO EN SI MISMO(CONSTANTE) Y QUE VA A PERMITIR GENERAR LA FUERZA DE DESPLAZAMIENTO NECESARIA, PARA QUE LOS ELECTRONES, DE LAS BOBINAS QUE CONSTITUYEN EL INDUCIDO, SALTEN DE UNOS A OTROS ÁTOMOS Y SE PONGAN EN MOVIMIENTO, Generándose POR TANTO LA CORRIENTE ELÉCTRICA.
SE PUEDE OBTENER DE LAS SIGUIENTES FORMAS:
-MEDIANTE MOVIMIENTO RELATIVO DEL INDUCTOR RESPECTO DEL INDUCIDO Y VICEVERSA. EJEMPLO EN EL ALTERNADOR QUE SE GENERA CORRIENTE ALTERNA QUE POSTERIORMENTE SE RECTIFICA O LA DINAMO QUE GENERA CORRIENTE CONTINUA.
-SIN MOVIMIENTO, EN EL CUAL VARIAMOS LA CORRIENTE DE ALIMENTACIÓN DE UN BOBINADO QUE RECIBE EL NOMBRE DE PRIMARIO, SI LA VARIACIÓN DE CORRIENTE LA HAGO POR MEDIOS MECÁNICOS O ELECTRÓNICOS(PASTILLA ELECTRÓNICA D ENCENDIDO). POR EJEMPLO LA BOBINA.
– SI LA VARIACIÓN, LA HAGO MEDIANTE LA ALIMENTACIÓN A UN CIRCUITO CON CORRIENTE ALTERNA,TENEMOS UN TRANSFORMADOR.
LEY DE FARADAY-LENZ
ESTA EXPRESIÓN NOS INDICA QUE LA VARIACIÓN DE CAMPO MAGNÉTICO EN UN TIEMPO DETERMINADO SOBRE UN CONDUCTOR, PRODUCE LA GENERACIÓN DE CORRIENTE ELÉCTRICA EN ESTE, DE TAL MANERA POR EJEMPLO, CUANDO LA VELOCIDAD DE ROTACIÓN DEL ROTOR AUMENTA, DISMUYE EL TIEMPO EN EL CUAL ESE ROTOR DA UNA VUELTA Y COMO CONSECUENCIA SE VA A PRODUCIR UN AUMENTO DEL VALOR DE LA F.E.M INDUCIDA. ANALIZANDO LA EXPRESIÓN, TAMBIÉN PODEMOS OBSERVAR, QUE CUANDO AUMENTA EL FLUJO MAGNÉTICO QUE AFECTA A UN CONDUCTOR, LA F.E.M GENERADA VA A SER MAYOR. ESTO SE CONSIGUE BIEN POR AUMENTO DE LA CORRIENTE QUE ALIMENTA EL ELECTROIMÁN, O PORQUE SE UTILIZAN IMANES PERMANENTES QUE TENGAN UNA MAYOR DENSIDAD DE CAMPO MAGNÉTICO.