Viernes, 12 de Julio de 2013

Técnico en Electrónica: componentes básicos

En este post repasamos las funciones de resistores y capacitores, elementos fundamentales de cualquier proyecto de electrónica

Uno de los componentes más comunes en la electrónica es el resistor. Los resistores son componentes pasivos cuya principal característica es la de ofrecer una determinada resistencia. Pero ¿qué es la resistencia? Una de las definiciones dice que la resistencia es la dificultad que opone un cuerpo al paso de los electrones. Su unidad es el ohm [Ω], y depende del material del cuerpo, y de sus dimensiones.

Si un elemento tiene un valor alto de resistencia, nos encontramos frente a un aislante. Por otra parte, a los elementos que tienen bajo valor de resistencia se los llama conductores. La fórmula para calcular la resistencia de un elemento es la siguiente:

TElec.Nota3_formula1

Donde R es el valor de la resistencia en ohms, ρ es la resistividad del material, L es la longitud del elemento y S es la sección correspondiente. La resistividad (ρ) es una propiedad intrínseca de cada elemento y nos muestra la dificultad que encuentran los electrones para desplazarse por él.

Otro de los componentes básicos es el capacitor. Los capacitores son componentes pasivos, capaces de almacenar energía electrostática. Esta capacidad de almacenamiento se denomina capacitancia o capacidad, y su unidad el faradio [F]. Los capacitores están formados por dos placas conductoras, las cuales se encuentran separadas por un material dieléctrico. La variación de la superficie de las placas, la distancia de separación entre ellas y el tipo de dieléctrico son los que van a definir el valor de la capacidad. Si el área de las placas aumenta, también aumenta la capacidad. Si la distancia de separación entre las placas disminuye, la capacidad aumenta. Cada material dieléctrico tiene una permitividad relativa (er), la cual es directamente proporcional a la capacidad. La fórmula de la capacidad es la siguiente:

TElec.Nota3_formula2

Donde C es la capacidad, e0 es la constante dieléctrica del vacío, er es la permitividad relativa del material dieléctrico, A es el área efectiva de las placas y d la distancia de separación entre las placas.

Existe además otro componente pasivo muy importante en la electrónica, es el inductor (o bobina). Tiene la capacidad de almacenar energía en forma de campo magnético gracias al efecto de la autoinducción. Pero ¿qué es la autoinducción? Pues bien, para entender este fenómeno, primero necesitamos conocer algunos otros conceptos importantes.

Cuando una corriente eléctrica circula a través de un conductor, se genera un campo magnético a su alrededor. Para identificar el sentido de giro, se utiliza la regla de la mano derecha. Este fenómeno es el llamado electromagnetismo. Si ahora tomamos el conductor y lo vamos doblando para formar espiras (bobina), los campos magnéticos generados en cada espira de la bobina se sumarán en el interior de ella de tal forma que se obtendrá un campo magnético aún mayor. Este es el principio de funcionamiento de los electroimanes.

Ahora, si hacemos circular por el conductor que forma la bobina una corriente variable, el campo generado en el interior también será variable. Este campo magnético variable originará en los extremos de la bobina una tensión llamada fuerza electromotriz autoinducida, gracias al fenómeno de la inducción electromagnética. Esta tensión inducida será proporcional a la variación del campo magnético. En cuanto a las características constructivas de un inductor, podemos decir que se trata de una bobina compuesta por un conductor enrollado sobre un núcleo de aire u otro material (por ejemplo ferrita) en el caso de querer aumentar su inductancia.

La inductancia en una bobina o inductor se calcula mediante la relación entre el flujo magnético y la intensidad de corriente que circula por él. La unidad del flujo magnético se expresa en webers (Wb), y la de la intensidad de corriente, en amperes (A); así, queda como unidad de inductancia la relación entre Wb/A. A esta unidad, se la llama henrio (H). El valor de la inductancia dependerá del tipo de núcleo, cantidad de vueltas o espiras de la bobina, su longitud y diámetro, y el grosor del conductor.

 

Mediante una comparación con un sistema hídrico, se comprenden con facilidad las relaciones existentes entre las magnitudes físicas fundamentales.

Mediante una comparación con un sistema hídrico, se comprenden con facilidad las relaciones existentes entre las magnitudes físicas fundamentales.

 

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