Un transistor de unión bipolar consiste en tres regiones semiconductoras dopadas: base, colector y emisor. Aplicación: como llaves electrónicas, es decir, con un estado de corte y otro de conducción. Como amplificadores. En una configuración normal,la unión base-emisor se polariza en inversa. un transistor npn puede ser considerado como dos diodos con la región de ánodo compartida. cuando una tensión positiva es aplicada en la unión base-emisor, el equilibrio entre los portadores generados termicamente y el campo eléctrico repelente de la región agotada se desbalancea, permitiendo a los electrones excitados termicamente inyectarse en la región de la base
Dispositivo para abrir o cerrar el paso de corriente eléctrica en un circuito. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son innumerables, desde un simple interruptor que apaga o enciende una bombilla, hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas, controlado por computadora.Su expresión más sencilla consiste en dos contactos de metal inoxidable y el actuante. Los contactos, normalmente separados, se unen mediante un actuante para permitir que la corriente circule. El actuante es la parte móvil que en una de sus posiciones hace presión sobre los contactos para mantenerlos unidos.
Un interruptor eléctrico es diseñado para proteger un circuito eléctrico de los daños causados por sobrecarga o cortocircuito.
El transistor de unión bipolar es un dispositivo electrónico
de estado solido consistente en dos uniones PN muy cercanas entre si, que permite aumentar la corriente y disminuir el voltaje, adema de controlar el paso de la corriente a través de sus terminales. La denominación de bipolar se debe a que la conducción tiene lugar gracias al desplazamiento de portadores de dos polaridades, y son de gran utilidad en gran numero de aplicaciones, pero tienen ciertos inconvenientes , entre ellos su impedancia de entrada bastante baja.
Los transistores bipolares son los transistores mas conocidos y se usan generalmente en electrónica analógica aunque también en algunas aplicaciones de electrónica digital.
Emisor, que se diferencia de las otras por estar fuertemente dopada, comportándose como un metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga.
Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.
Colector, de extensión mucho mayor.
Como probar un transistor
Un transistor es básicamente un juego de dos diodos que comparten. El extremo compartido se llama "base" y los otro dos extremos son llamados "emisor" y "colector".
El colector recibe el ingreso de corriente del circuito, pero no puede enviar corriente a través de del transistor a menos que la base lo permita.
El emisor envía la corriente hacia el circuito, pero solo si la base permite que el colector pase la corriente hacia el emisor a través del transistor.
La base funciona como una puerta. Cuando una pequeña cantidad de corriente se aplica a la base, la puerta se abre y una gran cantidad de corriente puede pasa del colector hacia el emisor.
Los transistores pueden operar con empalmes o efectos de campo, pero ambos vienen en dos tipos básicos.
Un transistor NPN utiliza un material semiconductor positivo (tipo P) para la base y un material semiconductor negativo(tipo N) para el colector y el emisor. En un diagrama de circuito, un transistor NPN muestra el emisor con una fecha apuntando hacia afuera (nunca hacia adentro)
Un transistor PNP utiliza un material tipo N para la base y un material tipo P para el emisor y el colector. El transistor PNP muestra el emisor con una fecha apuntando hacia adentro (permanentemente).
Inserta las ondas en el multimetro. La sonda negra va en la terminal común y la roja va en el terminal marcado para probar diodos.
En la practica los diodos led poseen un sin numero de aplicaciones diferentes que dista mucho del uso que tenían en un principio cuando se comenzaron a comercializar e la década de los años sesenta del siglo pasado. Entre algunas de sus muchas aplicaciones actuales se encuentran:
Iluminación de interiores
Iluminación de exterior de edificios y fachadas en general
Ambientación interior general
Decoración
Cabina de ascensores
Pasillos interiores de casas, comercios, hospitales, etc.
Escaleras y sus escalones
Calles y parques
Estacionamientos de coches
Prueba de funcionamiento
Se coloca el cable de color rojo en el ánodo de diodo (el lado del diodo que no tiene la franja) y el cable de color negro en el cátodo(este lado tiene la franja). El propósito es que el multimetro inyecte una corriente continua en el diodo(este es el proceso que se hace cuando se miden los resistores).
Si la resistencia que se lee es baja indica que el polarizado en directo, funciona bien y circula corriente a través de el (como debe ser)
Si esta resistencia es muy alta, puede ser una indicación de que el diodo esta "abierto" y deba que ser reemplazado.
De condensadores electrolíticos: negativo y positivo.
En cerámicos: no presentan polaridad
Aplicaciones mas comunes
En el caso de los filtros de alimentadores de corriente se usan para almacenar la carga, y moderar el voltaje de salida y las facturaciones de corriente en la salida rectificada.
También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente alterna pero no corriente continua.
Los condensadores electrolíticos pueden tener muchas capacitancia, permitiendo la Construcción de filtros.
De muy baja frecuencia. Circuitos temporizadores.
Filtros en circuitos de radio y TV.
Fuentes de alimentación.
Arranque de motores.
Prueba de funcionamiento:
Usa tu multimetro digital para asegurarte que toda la alimentación del circuito esta desconectada. Si el capacitor esta usando un circuito CA, configura el multimetro para medición de tensión CA. Si esta usando un circuito CD configura el multimetro para medir tensión CD.
Inspecciona visualmente el capacitador. Si ves fugas, grietas, protuberancias u otros signos de deterioro, reemplaza el capacitor.
Gira la perilla a modo de medición de capacitor. El símbolo normalmente esta acompañado de otra función. Adicionalmente a esto suele ser necesario presionas un botón para activar la medición.
Para una medición correcta, el capacitor debe ser removido del circuito. Descarga el capacitor como se menciono anteriormente.
Se utilizan para cambiar los motores y para protegerlos de sobrecalentamientos es de señalar que los termostatos utilizan un relevador sobrecarga para apagar la corriente cuando la temperatura sube por encima de la requerida.
Prueba de funcionamiento:
Consulta el esquema del rele o la hoja de datos. Los reles tienen configuraciones de pin bastante corrientes, pero es mejor buscar en la hoja de datos para obtener mas información sobre la configuración de pin del fabricante si es posible. Generalmente suele encontrarse impresa en el rele.
La información acerca de la tensión y voltaje nominales, configuración de pin y otro tipo de informaciones suelen estar disponibles en la hojas de datos y son de gran ayuda para la realización de la prueba ya que eliminan muchos errores asociados a esta. Es posible probar los pines al azar sin conocer la configuración, pero en caso de que el rele este estropeado los resultados pueden ser impredecibles.
Prueba de funcionamiento:
1-En el multimetro o polimetro seleccione la escala de Ohmios que no sea inferior a la resistencia que va a probar.
2- Una de las puntas de prueba y asegúrense de que la lectura del multimetro sea de 0 Ohmios, si no lo consigue significa que su Tester esta mal calibrado.
3-Coloque las puntas de prueba entre los terminales de la resistencia. Recuerde que las resistencias no tienen polaridad.
4-Observe la lectura en el Display del multimetro. Si la lectura obtenida es similar a la especificada en el código de colores, entones la resistencia se encuentra en buen estado.
Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin perdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También transformadores con mas devanados. En este caso, puede existir un devanado ¨terciario¨, de menor tensión que el secundario.
Prueba de funcionamiento:
Para medir un transformador, lo primero es identificar cuales son los cables de entrada y cuales los de salida. Si no pude identificarlos a simple vista. de usar la serie para identificarlos. Al conectar la serie en los cables de salida, el bombillo no prende, mientras que, al conectarlos en los cables de salida, el bombillo prende. Cuando haya identificado los cabes de entrada o del devanado suficientes, el Circuito Serie no deberá prender, pues el consumo de corriente es mínimo y no es suficiente para prender el bombillo. Si el bombillo prende levemente, indica que pueden faltar chapas o alambre en el devanado primario. Si el bombillo plenamente, indica que el transformador esta en corto circuito. En este caso el bombillo deberá prender. Haga lo mismo con las otras puntas del devanado secundario y entre las dos puntas dl devanado adicional. Si los devanados están correctos, el bombillo en todos los casos deberá prender.
Las aplicaciones mas comunes son: los diodos se pueden usar para rectificar señales de corriente alterna, y transformarla a corrientes positivas o negativas de corriente continua con ayuda de una inductancia. A estos circuitos se les llama ¨rectificadores¨. Se utiliza para hacer multimetros o fuentes de poder de corriente directa, su funcionamiento consiste en no dejar pasar el lado positivo o negativo de la señal por medio de la resistencia de los diodos, y así tener una lectura en forma de arco positiva o negativa.
Numeraciones mas comunes:
En electrónica el rectificador se usa en fuentes de alimentación y supresor de picos en bobinas y reles es el 1N4006 Y 1N4007
Prueba de funcionamiento:
Se coloca el cable de color rojo en el ánodo de diodo (el lado de diodo que no tiene la franja) y el cable de color negro en el cátodo (este lado tiene la franja). el propósito es que el multimetro inyecte una corriente continua en el diodo (este es el proceso que se hace cuando se miden resistores). Si la resistencia que se lee es baja indica que el diodo, cuando esta polarizado en directo, funciona bien y circula corriente a través de el, como debe ser.
Son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son metales. el cobre, el cobre, el hierro y el aluminio., los metales y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma.
para el transporte de energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso domestico o industrial, los mejores conductores son el oro y la plata, peo debido a su elevado precio, los materiales empleados habitualmente son el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos), o el aluminio, metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% inferior es, sin embargo, un material tres veces mas ligero, por lo que su empleo esta mas indicado en lineas aéreas de transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión.
Los conductores son todos aquellos que poseen menos de 4 electrones de valencia. Los elementos capaces de conducir la electricidad cuando son sometidos a una diferencia de potencial eléctrico más comunes son los metálicos, siendo el cobre el más usado de entre todos ellos, otro metal más utilizado es el aluminio y en aplicaciones especiales, debido a su baja resistividad y dureza a la corrosión, se usa el oro
Los semiconductores son elementos que tienen una conductividad eléctrica inferior a la de un
conductor metálico pero superior a la de un buen aislante. El semiconductor más utilizado es el silicio,
que es el elemento más abundante en la naturaleza, después del oxígeno. Otros
semiconductores son
Los átomos de silicio tienen su orbital externo incompleto con sólo cuatro electrones,
el germanio y el selenio.
denominados electrones de valencia. Estos átomos forman una red cristalina, en la que cada átomo
covalentes. A temperatura ambiente, algunos electrones de valencia absorben suficiente energía
comparte sus cuatro electrones de valencia con los cuatro átomos vecinos, formando enlaces
calorífica para librarse del enlace covalente y moverse a través de la red cristalina, convirtiéndose en
eléctrico de una pila, se dirigen al polo positivo.
electrones libres. Si a estos electrones, que han roto el enlace covalente, se les somete al potencial
Semiconductores P y N
En la práctica, para mejorar la conductividad eléctrica de los semiconductores, se utilizan impurezas
añadidas voluntariamente. Esta operación se denomina dopado, utilizándose dos tipos:
orbital exterior. Entre ellos se encuentran el fósforo, el antimonio y el arsénico.
• Impurezas pentavalentes. Son elementos cuyos átomos tienen cinco electrones de valencia en su
Cuando un elemento con cinco electrones de valencia entra en la red cristalina del silicio, se
• Impurezas trivalentes. Son elementos cuyos átomos tienen tres electrones de valencia en su orbital
exterior. Entre ellos se encuentran el boro, el galio y el indio.
pentavalentes se dice que es de tipo N.
completan los cuatro electrones de valencia que se precisan para llegar al equilibrio y queda libre un
quinto electrón que le hace mucho mejor conductor. De un semiconductor dopado con impurezas
electrón sin enlazar, provocando un hueco en la red cristalina. De un semiconductor dopado con
En cambio, si se introduce una impureza trivalente en la red cristalina del silicio, se forman tres
enlaces covalentes con tres átomos de silicio vecinos, quedando un cuarto átomo de silicio con un
impurezas trivalentes se dice que es de tipo P.
Unión PN
la recombinación con los huecos más próximos de dicha región. En la región N se crean iones
Cuando a un material semiconductor se le introducen impurezas de tipo P por un lado e impurezas
tipo N por otro, se forma una unión PN .
Los electrones libres de la región N más próximos a la región P se difunden en ésta, produciéndose
P, ambas junto a la unión. Esta distribución de cargas en la unión establece una «barrera de
positivos y en la región P se crean iones negativos. Por el hecho de formar parte de una red cristalina, los iones mencionados están interaccionados entre sí y, por tanto, no son libres para
recombinarse.
Por todo lo anterior, resulta una carga espacial positiva en la región N y otra negativa en la región
potencial» que repele los huecos de la región P y los electrones de la región N alejándolos de la
por la distribución espacial de cargas en la unión, desbloqueándola, y apareciendo una circulación
mencionada unión. Una unión PN no conectada a un circuito exterior queda bloqueada y en
equilibrio electrónico a temperatura constante.
Unión PN polarizada en directo
Si se polariza la unión PN en sentido directo, es decir, el polo positivo de la pila a la región P y el
polo negativo a la región N , la tensión U de la pila contrarresta la «barrera de potencial» creada
de electrones de la región N a la región P y una circulación de huecos en sentido contrarío. Tenemos
polo negativo a la región P (figura 6), la tensión U de la pila ensancha la «barrera de potencial»
así una corriente eléctrica de valor elevado, puesto que la unión PN se hace conductora,
presentando una resistencia eléctrica muy pequeña. El flujo de electrones se mantiene gracias a la
pila que los traslada por el circuito exterior circulando con el sentido eléctrico real, que es contrario
al convencional establecido para la corriente eléctrica.
Unión PN polarizada en inverso
Si se polariza la unión PN en sentido inverso, es decir, el polo positivo de la pila a la región N y el
y huecos a través de la unión.
creada por la distribución espacial de cargas en la unión, produciendo un aumento de iones
negativos en la región P y de iones positivos en la región N, impidiendo la circulación de electrones
Aislantes eléctricos: El aislante perfecto para las aplicaciones eléctricas sería un material absolutamente no conductor, pero ese material no existe. La elección del material aislante suele venir determinada por la aplicación. En los circuitos eléctricos normales suelen usarse plásticos como revestimiento aislante para los cables. El aislamiento interno de los equipos eléctricos puede efectuarse con mica o mediante fibras de vidrio con un aglutinador plástico. En los equipos electrónicos y transformadores se emplea en ocasiones un papel especial para aplicaciones eléctricas. Las líneas de alta tensión se aíslan con vidrio, porcelana u otro material cerámico.
Los electrones de valencia de los aislantes (los cuales están ubicados en la ultima órbita) tienen mas de 4 electrones. Siendo que tienen mas de 4 electrones, el espacio de su órbita es estrecho, lo cual hace difícil el transporte de energía.
Un transistor de unión bipolar consiste en tres regiones semiconductoras dopadas: base, colector y emisor.
