martes, 27 de septiembre de 2016

Energia... ahorro... consumo

Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía lumínica o luz, la energía mecánica y la energía térmica.

¿Cuanta Importancia tiene la energía eléctrica?

Estamos acostumbrados a utilizar todo tipo de Dispositivos Electrónicos en nuestra vida cotidiana, desde la llegada a casa cuando Encendemos la Luz, hasta los momentos en que empleamos Dispositivos Portátiles que cuentan con una autonomía dada por una Pila o Batería, con un tiempo limitado en el que podemos utilizarlo hasta poder Recargar las Baterías y continuar con su uso, siendo necesario para la vida moderna y para, inclusive, relacionarnos con otras personas.En nuestro hogar es además un servicio básico y necesario la conexión a la Red Eléctrica, siendo éste la aplicación de distintas tecnologías para que nuestro hogar pueda contar con una dotación de Energía Eléctrica y las consecuentes Medidas de Seguridad que deben aplicarse para evitar accidentes relacionados a su utilización o mala utilización.

¿Como podemos ahorrar energía eléctrica?


En Internet hay muchísimas páginas informativas que proponen ideas para ahorrar energía. Algunas propuestas son:

  • Reducir la calefacción de la casa 1ºC, cerrar las ventanas mientras haya calefacción, llevar ropa cálida
  • Elegir productos con envases que pesen poco
  • Apagar las luces y los enchufes cuando no se utilicen, utilizar bombillas de bajo gasto energético
  • Reutilizar las bolsas de plástico (para ir a la compra, etc)
  • Usar el microondas en lugar del horno para calentar la comida
  • Utilizar pilas recargables en lugar de desechables


Cuanto consumen las cosas en casa?

Hay cosas que consumen mucho... pero usamos poco, como el microondas... y hay cosas que consumen poco pero usamos mucho... como la iluminación.
En proporción... nuestra energía la usamos así:



Consumo de algunos artefactos eléctricos


ELECTRODOMÉSTICO POTENCIA CONSUMO EN KWh
                                                 (en WATT)       (Kilovatios en 1 hora)

Computadora                               300                    0,300
Heladera con freezer                   195                    0,098
Horno de microondas                 800                    0,640
Lavarropas automático                520                    0,182
Minicomponente                           60                    0,060
Plancha                                      1000                    0,600
Secador de cabello                       500                    0,400
Secarropas centrífugo                  240                    0,192
Televisor color 14"                         50                    0,050
Acondicionador 2200 frigorías/h 1350                   1,013
Aspiradora                                     750                    0,675
Cafetera                                         900                    0,720
Estufa de cuarzo (2 velas)           1200                    1,200
Extractor de aire                              25                    0,025
Freezer                                          180                    0,090
Freidora                                       2000                    1
Heladera                                       150                    0,063
Horno eléctrico                          1300                    1,040
Lámpara dicroica                           23                    0,023
Lámpara B.Consumo  7W               7                    0,007
Lámpara B.Consumo 20 W           20                    0,020
Lámpara incandescente 40W         40                    0,040
Lámpara incandescente de 60W    60                    0,060
Lámpara incandescente de 100W 100                   0,100
Lavarropas automático                2520                  0,882
Lavarropas semi-automático          200                  0,080
Licuadora                                       300                  0,300
Lustraspiradora                              750                  0,675
Multiprocesadora                           500                 0,400
Purificador de aire                          110                 0,110
Radiador eléctrico                           1200              0,960
Reproductor de video                      100                0,100
Televisor color 20"                              70              0,070
Termotanque                                    3000             0,900
Tubo fluorescente                             30                0,040
Tubo fluorescente                             40                0,050
Turbo calefactor (2000 calorías)    2400              2,400
Turbo ventilador                             100                0,100
Ventilador                                         90                0,090
Ventilador de techo                          60                 0,060
Videograbadora                               100                0,100

 Cambio el equipo o lo reparo


Un equipo nuevo estará diseñado con nueva tecnología... lo que permite ahorrar mas energía. Por eso conviene hacer cuentas pues quizás ahorres mucho.
mira este ejemplo... Saludos Profe Dany

lunes, 5 de septiembre de 2016

Bobinas e Inductores... más Faraday

¿Que es una bobina o inductor?

La bobina o inductor por su forma (espiras de alambre arrollados) almacena energía en forma de campo magnético. 

El símbolo de una bobina / inductor se muestra en el gráfico:


El inductor es diferente del condensador / capacitor, que almacena energía en forma de campo eléctrico. Todo cable por el que circula una corriente tiene a su alrededor un campo magnético, siendo el sentido de flujo del campo magnético, el que establece la ley de la mano derecha (ver electromagnetismo). Al estar el inductor hecho de espiras de cable, el campo magnético circula por el centro del inductor y cierra su camino por su parte exterior.

Una característica interesante de los inductores es que se oponen a los cambios bruscos de la corriente que circula por ellas. Esto significa que a la hora de modificar la corriente que circula por ellos (ejemplo: ser conectada y desconectada a una fuente de alimentación de corriente continua), esta intentará mantener su condición anterior.

Este caso se da en forma continua, cuando una bobina o inductor esta conectada a una fuente de corriente alterna y causa un desfase entre el voltaje que se le aplica y la corriente que circula por ella.

En otras palabras:

La bobina o inductor es un elemento que reacciona contra los cambios

en la corriente a través de él, generando un voltaje que se opone al voltaje aplicado

y es proporcional al cambio de la corriente.

Inductancia, unidades

La inductancia mide el valor de oposición de la bobina al paso de la corriente y se miden en Henrios (H), pudiendo encontrarse valores de MiliHenrios (mH). El valor depende de:


  • El número de espiras (vueltas) que tenga la bobina o inductor (a más vueltas mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
  • El diámetro de las espiras (a mayor diámetro, mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
  • La longitud del cable de que está hecha la bobina.
  • El tipo de material de que esta hecho el núcleo (centro), si es que lo tiene.

El inventor de la Bobinas fue....

Michael Faraday  (22 de septiembre de 1791-Londres, 25 de agosto de 1867), fue un físico y químico británico que estudió el electromagnetismo y la electroquímica. 
Sus principales descubrimientos incluyen la inducción electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis.

Electromagnetismo
Faraday es mejor conocido por su trabajo relacionado con la electricidad y el magnetismo. Su primer experimento registrado fue la construcción de una pila voltaica con siete monedas de medio penique, apiladas junto a siete discos chapados en cinc y seis trozos de papel humedecidos con agua salada. 
El gran descubrimiento de Faraday surgió cuando enrolló dos solenoides de alambre alrededor de un aro de hierro, y encontró que cuando hacía pasar corriente por un solenoide, otra corriente era temporalmente inducida en el otro solenoide.31 Este fenómeno se conoce como inducción mutua.38 Este aparato aún se expone en la Royal Institution. En experimentos posteriores, observó que si hacía pasar un imán a través de una espira de alambre, una corriente eléctrica circularía a través de este alambre. La corriente también fluía si la espira era movida sobre el imán en reposo. Sus demostraciones establecieron que un campo magnético variable generaba un campo eléctrico; esta relación fue modelada matemáticamente por James Clerk Maxwell como la Ley de Faraday, que posteriormente se convertiría en una de las cuatro ecuaciones de Maxwell, y que a su vez evolucionarían a un modelo más general conocido como teoría de campos. Faraday usaría después los principios que había descubierto para construir el dínamo eléctrico, ancestro de los actuales generadores y motores eléctricos.

Los seis principios de Faraday

De una obra de Isaac Watts titulada The Improvement of the Mind -La mejora de la mente-, leída a sus catorce años, Michael Faraday adquirió estos seis constantes principios de su disciplina científica:


  • Llevar siempre consigo un pequeño bloc con el fin de tomar notas en cualquier momento.
  • Mantener abundante correspondencia.
  • Tener colaboradores con el fin de intercambiar ideas.
  • Evitar las controversias.
  • Verificar todo lo que se dice.
  • No generalizar precipitadamente, hablar y escribir de la forma más precisa posible.


Saludos Profe Dany


Condensador o Capacitor

Condensador o Capacitor

Un condensador eléctrico es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.
Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío.
Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.
Lo comparamos a un tanque de agua... se carga y permanece cargado.

Su símbolo tiene que ver con las dos placas enfrentadas.





Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica latente; al ser introducido en un circuito se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía eléctrica que recibe durante el periodo de carga, la misma energía que cede después durante el periodo de descarga.

¿Donde almacena la carga?
en la escuela desarmamos un capacitor y no hay lugar que pueda almacenarla... donde lo almacena?
...en el metal?
...en el aislante?
...en realidad es una energía de tipo estática... como las nubes... como un globo cuando lo roso a una regla... genera una energía.
lo vemos en clase???

Funcionamiento

La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia.
Se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de 1 voltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.

La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la capacidad en
micro- µF = 10-6 (10 a la exponencial -6)
nano- nF = 10-9 o
pico- pF = 10-12 -faradios.

Tipos de dieléctrico utilizados en condensadores


Condensadores de aire. Se trata de condensadores, normalmente de placas paralelas, con dieléctrico de aire y encapsulados en vidrio. Como la permitividad eléctrica relativa es la unidad, sólo permite valores de capacidad muy pequeños. Se utilizó en radio y radar, pues carecen de pérdidas y polarización en el dieléctrico, funcionando bien a frecuencias elevadas.
Condensadores de mica. La mica posee varias propiedades que la hacen adecuada para dieléctrico de condensadores: bajas pérdidas, exfoliación en láminas finas, soporta altas temperaturas y no se degrada por oxidación o con la humedad. Sobre una cara de la lámina de mica se deposita aluminio, que forma una armadura. Se apilan varias de estas láminas, soldando los extremos alternativamente a cada uno de los terminales. Estos condensadores funcionan bien en altas frecuencias y soportan tensiones elevadas, pero son caros y se ven gradualmente sustituidos por otros tipos.
Condensadores de papel. El dieléctrico es papel parafinado, baquelizado o sometido a algún otro tratamiento que reduce su higroscopia y aumenta el aislamiento. Se apilan dos cintas de papel, una de aluminio, otras dos de papel y otra de aluminio y se enrollan en espiral. Las cintas de aluminio constituyen las dos armaduras, que se conectan a sendos terminales. Se utilizan dos cintas de papel para evitar los poros que pueden presentar.
Condensadores autorregenerables. Los condensadores de papel tienen aplicaciones en ambientes industriales. Los condensadores autorregenerables son condensadores de papel, pero la armadura se realiza depositando aluminio sobre el papel. Ante una situación de sobrecarga que supere la rigidez dieléctrica del dieléctrico, el papel se rompe en algún punto, produciéndose un cortocircuito entre las armaduras, pero este corto provoca una alta densidad de corriente por las armaduras en la zona de la rotura. Esta corriente funde la fina capa de aluminio que rodea al cortocircuito, restableciendo el aislamiento entre las armaduras.
Condensadores electrolíticos. Es un tipo de condensador que utiliza un electrolito, como su primera armadura, la cual actúa como cátodo. Con la tensión adecuada, el electrolito deposita una capa aislante (la cual es en general una capa muy fina de óxido de aluminio) sobre la segunda armadura o cuba (ánodo), consiguiendo así capacidades muy elevadas. Son inadecuados para funcionar con corriente alterna. La polarización inversa destruye el óxido, produciendo un cortocircuito entre el electrolito y la cuba, aumentando la temperatura, y por tanto, arde o estalla el condensador consecuentemente. Existen varios tipos, según su segunda armadura y electrolito empleados:
Condensadores de aluminio. Es el tipo normal. La cuba es de aluminio y el electrolito una disolución de ácido bórico. Funciona bien a bajas frecuencias, pero presenta pérdidas grandes a frecuencias medias y altas. Se emplea en fuentes de alimentación y equipos de audio. Muy utilizado en fuentes de alimentación conmutadas.
Condensadores de tantalio (tántalos). Es otro condensador electrolítico, pero emplea tantalio en lugar de aluminio. Consigue corrientes de pérdidas bajas, mucho menores que en los condensadores de aluminio. Suelen tener mejor relación capacidad/volumen.
Condensadores bipolares (para corriente alterna). Están formados por dos condensadores electrolíticos en serie inversa, utilizados en caso de que la corriente pueda invertirse. Son inservibles para altas frecuencias.


Condensadores de poliéster o Mylar. Está formado por láminas delgadas de poliéster sobre las que se deposita aluminio, que forma las armaduras. Se apilan estas láminas y se conectan por los extremos. Del mismo modo, también se encuentran condensadores de policarbonato y polipropileno.
Condensadores de poliestireno también conocidos comúnmente como Styroflex (marca registrada de Siemens). Otro tipo de condensadores de plástico, muy utilizado en radio, por disponer de coeficiente de temperatura inverso a las bobinas de sintonía, logrando de este modo estabilidad en los circuitos resonantes.

Condensadores cerámicos. Utiliza cerámicas de varios tipos para formar el dieléctrico. Existen diferentes tipos formados por una sola lámina de dieléctrico, pero también los hay formados por láminas apiladas. Dependiendo del tipo, funcionan a distintas frecuencias, llegando hasta las microondas.
Condensadores síncronos. Es un motor síncrono que se comporta como un condensador.
Dieléctrico variable. Este tipo de condensador tiene una armadura móvil que gira en torno a un eje, permitiendo que se introduzca más o menos dentro de la otra. El perfil de la armadura suele ser tal que la variación de capacidad es proporcional al logaritmo del ángulo que gira el eje.
Condensadores de ajuste. Son tipos especiales de condensadores variables. Las armaduras son semicirculares, pudiendo girar una de ellas en torno al centro, variando así la capacidad. Otro tipo se basa en acercar las armaduras, mediante un tornillo que las aprieta.

Bobinas e Inductores

¿Que es una bobina o inductor?

La bobina o inductor por su forma (espiras de alambre arrollados) almacena energía en forma de campo magnético. 

El símbolo de una bobina / inductor se muestra en el gráfico:


El inductor es diferente del condensador / capacitor, que almacena energía en forma de campo eléctrico. Todo cable por el que circula una corriente tiene a su alrededor un campo magnético, siendo el sentido de flujo del campo magnético, el que establece la ley de la mano derecha (ver electromagnetismo). Al estar el inductor hecho de espiras de cable, el campo magnético circula por el centro del inductor y cierra su camino por su parte exterior.

Una característica interesante de los inductores es que se oponen a los cambios bruscos de la corriente que circula por ellas. Esto significa que a la hora de modificar la corriente que circula por ellos (ejemplo: ser conectada y desconectada a una fuente de alimentación de corriente continua), esta intentará mantener su condición anterior.

Este caso se da en forma continua, cuando una bobina o inductor esta conectada a una fuente de corriente alterna y causa un desfase entre el voltaje que se le aplica y la corriente que circula por ella.

En otras palabras:

La bobina o inductor es un elemento que reacciona contra los cambios

en la corriente a través de él, generando un voltaje que se opone al voltaje aplicado

y es proporcional al cambio de la corriente.

Inductancia, unidades

La inductancia mide el valor de oposición de la bobina al paso de la corriente y se miden en Henrios (H), pudiendo encontrarse valores de MiliHenrios (mH). El valor depende de:


  • El número de espiras (vueltas) que tenga la bobina o inductor (a más vueltas mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
  • El diámetro de las espiras (a mayor diámetro, mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).
  • La longitud del cable de que está hecha la bobina.
  • El tipo de material de que esta hecho el núcleo (centro), si es que lo tiene.

El inventor de la Bobinas fue....

Michael Faraday  (22 de septiembre de 1791-Londres, 25 de agosto de 1867), fue un físico y químico británico que estudió el electromagnetismo y la electroquímica. 
Sus principales descubrimientos incluyen la inducción electromagnética, el diamagnetismo y la electrólisis.

Electromagnetismo
Faraday es mejor conocido por su trabajo relacionado con la electricidad y el magnetismo. Su primer experimento registrado fue la construcción de una pila voltaica con siete monedas de medio penique, apiladas junto a siete discos chapados en cinc y seis trozos de papel humedecidos con agua salada. 
El gran descubrimiento de Faraday surgió cuando enrolló dos solenoides de alambre alrededor de un aro de hierro, y encontró que cuando hacía pasar corriente por un solenoide, otra corriente era temporalmente inducida en el otro solenoide.31 Este fenómeno se conoce como inducción mutua.38 Este aparato aún se expone en la Royal Institution. En experimentos posteriores, observó que si hacía pasar un imán a través de una espira de alambre, una corriente eléctrica circularía a través de este alambre. La corriente también fluía si la espira era movida sobre el imán en reposo. Sus demostraciones establecieron que un campo magnético variable generaba un campo eléctrico; esta relación fue modelada matemáticamente por James Clerk Maxwell como la Ley de Faraday, que posteriormente se convertiría en una de las cuatro ecuaciones de Maxwell, y que a su vez evolucionarían a un modelo más general conocido como teoría de campos. Faraday usaría después los principios que había descubierto para construir el dínamo eléctrico, ancestro de los actuales generadores y motores eléctricos.
Saludos Profe Dany


miércoles, 4 de junio de 2014

Especial 555

comencemos con algo muy fácil... la configuración de un 555 para hacer un led intermitente


ahora veamos algo mejor... incluimos un 4017

ya que decimos 4017... veamos algo un poco mas dificil... pero digno de exponer en una expo

aunque me gustaba mas ... el siguiente video... te dejo

saludos ... profe Dany

martes, 5 de noviembre de 2013

Diodos

 HISTORIA

Aunque el diodo semiconductor de estado sólido se popularizó antes del diodo termoiónico, ambos se desarrollaron al mismo tiempo.
En 1873 Frederick Guthrie descubrió el principio de operación de los diodos térmicos. Guhtrie descubrió que un electroscopio cargado positivamente podría descargarse al acercarse una pieza de metal caliente, sin necesidad de que éste lo tocara. No sucedía lo mismo con un electroscopio cargado negativamente, reflejando esto que el flujo de corriente era posible solamente en una dirección.
Independientemente, el 13 de febrero de 1880 Thomas Edison re-descubre el principio. A su vez, Edison investigaba por qué los filamentos de carbón de las bombillas se quemaban al final del terminal positivo. Él había construido una bombilla con un filamento adicional y una con una lámina metálica dentro de la lámpara, eléctricamente aislada del filamento. Cuando usó este dispositivo, confirmó que una corriente fluia del filamento incandescente a través del vació a la lámina metálica, pero esto sólo sucedía cuando la lámina estaba conectada positivamente.
Edison diseñó un circuito que reemplaza la bombilla por un resistor con un voltímetro de DC. Edison obtuvo una patente para este invento en 1884. Aparentemente no tenía uso práctico para esa época. Por lo cual, la patente era probablemente para precaución, en caso de que alguien encontrara un uso al llamado Efecto Edison.
Aproximadamente 20 años después, John Ambrose Fleming (científico asesor de Marconi Company y antiguo empleado de Edison) se dio cuenta que el efecto Edison podría usarse como un radio detector de precisión. Fleming patentó el primer diodo termoiónico en Gran Bretaña el 16 de noviembre de 1904.

Diodo semiconductor

Un diodo semiconductor moderno está hecho de cristal semiconductor como el silicio con impurezas en él para crear una región que contiene portadores de carga negativa (electrones), llamado semiconductor de tipo n, y una región en el otro lado que contiene portadores de carga positiva (huecos), llamado semiconductor tipo p. Las terminales del diodo se unen a cada región. El límite dentro del cristal de estas dos regiones, llamado una unión PN, es donde la importancia del diodo toma su lugar. El cristal conduce una corriente de electrones del lado n (llamado cátodo), pero no en la dirección opuesta; es decir, cuando una corriente convencional fluye del ánodo al cátodo (opuesto al flujo de los electrones).
Al unir ambos cristales, se manifiesta una difusión de electrones del cristal n al p (Je). Al establecerse una corriente de difusión, aparecen cargas fijas en una zona a ambos lados de la unión, zona que recibe el nombre de región de agotamiento.
A medida que progresa el proceso de difusión, la región de agotamiento va incrementando su anchura profundizando en los cristales a ambos lados de la unión. Sin embargo, la acumulación de iones positivos en la zona n y de iones negativos en la zona p, crea un campo eléctrico (E) que actuará sobre los electrones libres de la zona n con una determinada fuerza de desplazamiento, que se opondrá a la corriente de electrones y terminará deteniéndolos.
Este campo eléctrico es equivalente a decir que aparece una diferencia de tensión entre las zonas p y n. Esta diferencia de potencial (VD) es de 0,7 V en el caso del silicio y 0,3 V para los cristales de germanio.
La anchura de la región de agotamiento una vez alcanzado el equilibrio, suele ser del orden de 0,5 micras pero cuando uno de los cristales está mucho más dopado que el otro, la zona de carga espacial es mucho mayor.
Cuando se somete al diodo a una diferencia de tensión externa, se dice que el diodo está polarizado, pudiendo ser la polarización directa o inversa.

Polarización directa de un diodo

En este caso, la batería disminuye la barrera de potencial de la zona de carga espacial, permitiendo el paso de la corriente de electrones a través de la unión; es decir, el diodo polarizado directamente conduce la electricidad.
Para que un diodo esté polarizado directamente, se debe conectar el polo positivo de la batería al ánodo del diodo y el polo negativo al cátodo. En estas condiciones podemos observar que:
El polo negativo de la batería repele los electrones libres del cristal n, con lo que estos electrones se dirigen hacia la unión p-n.
El polo positivo de la batería atrae a los electrones de valencia del cristal p, esto es equivalente a decir que empuja a los huecos hacia la unión p-n.
Cuando la diferencia de potencial entre los bornes de la batería es mayor que la diferencia de potencial en la zona de carga espacial, los electrones libres del cristal n, adquieren la energía suficiente para saltar a los huecos del cristal p, los cuales previamente se han desplazado hacia la unión p-n.
Una vez que un electrón libre de la zona n salta a la zona p atravesando la zona de carga espacial, cae en uno de los múltiples huecos de la zona p convirtiéndose en electrón de valencia. Una vez ocurrido esto el electrón es atraído por el polo positivo de la batería y se desplaza de átomo en átomo hasta llegar al final del cristal p, desde el cual se introduce en el hilo conductor y llega hasta la batería.
De este modo, con la batería cediendo electrones libres a la zona n y atrayendo electrones de valencia de la zona p, aparece a través del diodo una corriente eléctrica constante hasta el final.

Polarización inversa de un diodo

En este caso, el polo negativo de la batería se conecta a la zona p y el polo positivo a la zona n, lo que hace aumentar la zona de carga espacial, y la tensión en dicha zona hasta que se alcanza el valor de la tensión de la batería, tal y como se explica a continuación:
El polo positivo de la batería atrae a los electrones libres de la zona n, los cuales salen del cristal n y se introducen en el conductor dentro del cual se desplazan hasta llegar a la batería. A medida que los electrones libres abandonan la zona n, los átomos pentavalentes que antes eran neutros, al verse desprendidos de su electrón en el orbital de conducción, adquieren estabilidad (8 electrones en la capa de valencia, ver semiconductor y átomo) y una carga eléctrica neta de +1, con lo que se convierten en iones positivos.
El polo negativo de la batería cede electrones libres a los átomos trivalentes de la zona p. Recordemos que estos átomos sólo tienen 3 electrones de valencia, con lo que una vez que han formado los enlaces covalentes con los átomos de silicio, tienen solamente 7 electrones de valencia, siendo el electrón que falta el denominado hueco. El caso es que cuando los electrones libres cedidos por la batería entran en la zona p, caen dentro de estos huecos con lo que los átomos trivalentes adquieren estabilidad (8 electrones en su orbital de valencia) y una carga eléctrica neta de -1, convirtiéndose así en iones negativos.
Este proceso se repite una y otra vez hasta que la zona de carga espacial adquiere el mismo potencial eléctrico que la batería.
En esta situación, el diodo no debería conducir la corriente; sin embargo, debido al efecto de la temperatura se formarán pares electrón-hueco (ver semiconductor) a ambos lados de la unión produciendo una pequeña corriente (del orden de 1 μA) denominada corriente inversa de saturación. Además, existe también una denominada corriente superficial de fugas la cual, como su propio nombre indica, conduce una pequeña corriente por la superficie del diodo; ya que en la superficie, los átomos de silicio no están rodeados de suficientes átomos para realizar los cuatro enlaces covalentes necesarios para obtener estabilidad. Esto hace que los átomos de la superficie del diodo, tanto de la zona n como de la p, tengan huecos en su orbital de valencia con lo que los electrones circulan sin dificultad a través de ellos. No obstante, al igual que la corriente inversa de saturación, la corriente superficial de fuga es despreciable.

martes, 6 de agosto de 2013

CIRCUITOS RL y RC

Circuitos RL


  • Los circuitos RL son aquellos que contienen una bobina (inductor) que tiene autoinductancia, esto quiere circuito puesto que se considera mucho menor a la del inductor.decir que evita cambios instantáneos en la corriente. 
  • Siempre se desprecia la autoinductancia en el resto del circuito puesto que se considera mucho menor a la del inductor.
  • Para un tiempo igual a cero, la corriente comenzará a crecer y el inductor producirá igualmente una fuerza electromotriz (f.e.m. o fem) en sentido contrario, lo cual hará que la corriente no aumente. A esto se le conoce como fuerza contraelectromotriz.


Esta fem está dada por: V = -L (inductancia) dI/dt


Debido a que la corriente aumentará con el tiempo, el cambio será positivo (dI/dt) y la tensión será negativa al haber una caída de la misma en el inductor.

Según kirchhoff: V = (IR) + [L (dI / dt)]

IR = Caída de voltaje a través de la resistencia.

Esta es una ecuación diferencial y se puede hacer la sustitución:

x = (V/R) – I es decir; dx = -dI

Sustituyendo en la ecuación: x + [(L/R)(dx/dt)] = 0

dx/x = - (R/L) dt

Integrando: ln (x/xo) = -(R/L) t

Despejando x: x = xo e –Rt / L

Debido a que xo = V/R

El tiempo es cero

Y corriente cero V/R – I = V/R e –Rt / L

I = (V/R) (1 - e –Rt / L)

El tiempo del circuito está representado por t = L/R

I = (V/R) (1 – e – 1/t)

Donde para un tiempo infinito, á I = V/R. Y se puede considerar entonces el cambio de la corriente en el tiempo como cero.

Para verificar la ecuación que implica a t y a I, se deriva una vez y se reemplaza en la inicial: dI/dt = V/L e – 1/t

Se sustituye: V = (IR) + [L (dI / dt)]


V = [ (V/R) (1 – e – 1/t)R + (L V/ L e – 1/t)]


V – V e – 1/t = V – V e – 1/t

Circuitos RC   


  • Los circuitos RC son circuitos que están compuestos por una resistencia y un condensador (o como lo llamamos, capacitor)
  • Se caracteriza por que la corriente puede variar con el tiempo. Cuando el tiempo es igual a cero, el condensador está descargado, en el momento que empieza a correr el tiempo, el condensador comienza a cargarse ya que hay una corriente en el circuito. Debido al espacio entre las placas del condensador, en el circuito no circula corriente, es por eso que se utiliza una resistencia.
  • Cuando el condensador se carga completamente, la corriente en el circuito es igual a cero.


La segunda regla de Kirchoff dice: V = (IR) - (q/C)


Donde q/C es la diferencia de potencial en el condensador.

En un tiempo igual a cero, la corriente será: I = V/R cuando el condensador no se ha cargado.

Cuando el condensador se ha cargado completamente, la

corriente es cero y la carga será igual a: Q = CV

La figura inicial ilustra un ejemplo de un circuito resistor-capacitor, o circuito RC.
Aqui a la derecha se muestra los tiempos de carga y descarga del capacitor.

Claro que antes de ver todo esto, necesitamos repasar formulas y unidades de capacitores y bobinas...

Saludos, profe Dany...