Electrónica

Resistor :
Se denomina resistor al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito eléctrico. En el propio argot eléctrico y electrónico, son conocidos simplemente como resistencias. En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., se emplean resistencias para producir calor aprovechando el efecto Joule.

Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente máxima y diferencia de potencial máxima en un resistor viene condicionada por la máxima potencia que pueda disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más comunes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.

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Transistor:

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para producir una señal de salida en respuesta a otra señal de entrada. ¹ Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término «transistor» es la contracción eninglés de transfer resistor («resistencia de transferencia»). Actualmente se encuentran prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario: radios, televisores, reproductores de audio y video, relojes de cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares, entre otros.

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Diodo:

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo.Los primeros diodos eran válvulas o tubos de vacío, también llamados válvulas termoiónicas constituidos por dos electrodosrodeados de vacío en un tubo de cristal, con un aspecto similar al de las lámparas incandescentes. El invento fue desarrollado en1904 por John Ambrose Fleming, empleado de la empresa Marconi, basándose en observaciones realizadas por Thomas Alva Edison.

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Polarización directa:

Si el terminal positivo de la fuente está conectado al material tipo p y el terminal negativo de la fuente está conectado al material tipo n, diremos que estamos en "Polarización Directa".

La conexión en polarización directa tendría esta forma:En este caso tenemos una corriente que circula con facilidad, debido a que la fuente obliga a que los electrones libres y huecos fluyan hacia la unión. Al moverse los electrones libres hacia la unión, se crean iones positivos en el extremo derecho de la unión que atraerán a los electrones hacia el cristal desde el circuito externo.Así los electrones libres pueden abandonar el terminal negativo de la fuente y fluir hacia el extremo derecho del cristal. El sentido de la corriente lo tomaremos siempre contrario al del electrón.Lo que le sucede al electrón: Tras abandonar el terminal negativo de la fuente entra por el extremo derecho del cristal. Se desplaza a través de la zona n como electrón libre.

En la unión se recombina con un hueco y se convierte en electrón de valencia. Se desplaza a través de la zona p como electrón de valencia. Tras abandonar el extremo izquierdo del cristal fluye al terminal positivo de la fuente.

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Polarización inversa:

Se invierte la polaridad de la fuente de continua, el diodo se polariza en inversa, el terminal negativo de la batería conectado al lado p y el positivo al  n, esta conexión se denomina "Polarización Inversa".

En la siguiente figura se muestra una conexión en inversa:El terminal negativo de la batería atrae a los huecos y el terminal positivo atrae a los electrones libres, así los huecos y los electrones libres se alejan de la unión y la z.c.e. se ensancha.A mayor anchura de la z.c.e. mayor diferencia de potencial, la zona de deplexión deja de aumentar cuando su diferencia de potencial es igual a la tensión inversa aplicada (V), entonces los electrones y huecos dejan de alejarse de la unión.

A mayor la tensión inversa aplicada mayor será la z.c.e.Existe una pequeña corriente en polarización inversa, porque la energía térmica crea continuamente pares electrón-hueco, lo que hace que halla pequeñas concentraciones de portadores minoritarios a ambos lados, la mayor parte se recombina con los mayoritarios pero los que están en la z.c.e. pueden vivir lo suficiente para cruzar la unión y tenemos así una pequeña corriente.La zona de deplexión empuja a los electrones hacia la derecha y el hueco a la izquierda, se crea así una la "Corriente Inversa de Saturación"(I_S) que depende de la temperatura.

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Condensador eléctrico:

Un condensador (en inglés, capacitor,^1 2 nombre por el cual se le conoce frecuentemente en el ámbito de la electrónica y otras ramas de la física aplicada), es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energíasustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas oplacas, 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.

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.

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Repaso de contenidos:

Magnitudes eléctricas y cómo medirlas:El polímetro.

Voltaje o tensión eléctrica

La tensión eléctrica o voltaje  de potencial (también denominada voltaje1 2 ) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro.3 Su unidad de medida es el voltio.La tensión es independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente del potencial eléctrico de los puntos A y B en el campo eléctrico, que es un campo conservativo.Si dos puntos que tienen una diferencia de potencial se unen mediante un conductor, se producirá un flujo de electrones. Parte de la carga que crea el punto de mayor potencial se trasladará a través del conductor al punto de menor potencial y, en ausencia de una fuente externa (generador), esta corriente cesará cuando ambos puntos igualen su potencial eléctrico. Este traslado de cargas es lo que se conoce como corriente eléctrica.

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Intensidad:

 intensidad  es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. ¹Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

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Resistencia:

• resistencia eléctrica, oposición que presenta un material al ser atravesado por una corriente eléctrica;
• resistencia o resistor, componente diseñado para introducir una resistencia eléctrica en un circuito;
• resistencia aerodinámica, fuerza que se opone al avance de un cuerpo a través del aire;
• resistencia a la rodadura, fuerza que se opone a que un cuerpo ruede sobre una superficie;
• resistencia térmica, medida de la oposición a ser atravesado por un flujo de energía calórica;
• resistencia calentadora, que convierten electricidad en calor;
• resistencia de materiales, capacidad de los sólidos para soportar tensiones sin alterarse;

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Ley de Ohm:

La ley de Ohm establece que la intensidad de la corriente que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos. Esta constante es la conductancia eléctrica, que es el inverso de la resistencia eléctrica.

La intensidad de corriente que circula por un circuito dado es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo. Cabe recordar que esta ley es una propiedad específica de ciertos materiales y no es una ley general del electromagnetismo como la ley de Gauss, por ejemplo.

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La Potencia:

• Potencia (Aristóteles), concepto filosófico opuesto al de acto (Aristóteles). Es la propiedad que tienen los seres (desde el punto de vista metafísico) de recibir los accidentes que causan la transformación de la sustancia.

Véase también: Capacidad

• Potencias del alma (tres: memoria, entendimiento y voluntad).
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• https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiy1Mes_RLJfQ5BNvvAwO5_ed861QO389MDN-ifRgpelI42-hqk0d2OIxNRDazTrhAzZyQ95tq7zGZZeeLLz7qAo57cgS9o1-42u7_QgMvGSTLD4ck89FXnpByGL-_JcfBbP_S28kgEW_4/s1600/POTENCIA.png

IntensidaIntensidad de Corriente eléctrica.

La corriente eléctrica es la circulación de cargas eléctricas en un circuito eléctrico.
La intensidad de corriente eléctrica(I) es la cantidad de electricidad o carga eléctrica(Q) que circula por un circuito en la unidad de tiempo(t). Para denominar la Intensidad se utiliza la letra I y su unidad es el Amperio(A).
Ejemplo: I=10A

La intensidad de corriente eléctrica viene dada por la siguiente fórmula.

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Voltaje:

El voltaje tiene diferentes formas de llamarse como por ejemplo, diferencia de potencial o tensión, el voltaje vendria q ser la diferencia que hay entre dos puntos en el potencial electrico, el potencial eléctrico es el “trabajo” que se debe realizar para poder trasladar un sistema de carga positiva desde un lugar a otro.

El voltaje no es un valor absoluto, este se mide en voltios.

La forma de calcular el voltaje se puede hacer con la Ley de Ohm:

V = R . I

V = Voltios

R = Resistencia

I = Intensidad

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Resistencia equivalente del circuito:

Aplicando las formulas que en la imagen se indican, queda una configuracion de resistencias tipo delta cada una con un valor de 300KΩ. Dos de estas resistencias estan en paralelo con las dos resistencias de 100KΩ. Se realiza cada paralelo y quedan dos resistencias en serie de 75KΩ, que sumadas dan 150KΩ. Esta resistencia queda en paralelo con la resistencia de 300KΩ de la parte superior (la que queda de la configuración delta) y realizado el paralelo, queda un valor de 100KΩ. 

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Controlando la electricidad:

• Interruptores. Abren o cierran el circuito y permanecen así hasta que volvamos a actuar sobre él.
• Pulsadores. Abren o cierran el circuito y permanecen así mientras estemos actuando sobre él.
• Conmutadores. Dirigen la corriente por un camino u otro. Son un elemento esencial en cualquier circuito eléctrico.
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• http://images02.olx.com.ar/ui/9/66/86/1287970500_92466086_3-Gasista-Matriculado-Plomero-Calefaccion-Electricidad-Reparacion-1287970500.jpg

Interruptores:

Un interruptor eléctrico es en su acepción más básica un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son innumerables, van desde un simple interruptor que apaga o enciende una bombilla, hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas, controlado porcomputadora.

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.

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Pulsadores:

Los pulsadores resultan unos dispositivos idóneos para el alumnado con discapacidad motórica que presenta alteraciones muy significativas de su movilidad. Éstos, combinados con otras ayudas técnicas, pueden aportar o aumentar la funcionalidad a la hora de interaccionar con los ordenadores. Como criterio general debe tenerse presente que el conmutador debe suponer la última solución para el acceso al ordenador, ya que las ayudas técnicas deben estar tan alejadas como sea posible de los sistemas convencionales de acceso. Los conmutadores deberán usarse desde la constatación de que resulta imposible para el usuario el uso de teclados o ratones convencionales o adaptados. Haremos una somera referencia, en este apartado, a los conmutadores que se determinan en el Catálogo de Ayudas Técnicas del que dispone el CEAPAT y, en concreto, a su clasificación en función de la acción necesaria y el segmento corporal necesario para su activación (González Rus, 2002). A modo de ejemplo se incluyen las imágenes de algunos de ellos.

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Finales de carrera:

Dentro de los componentes electrónicos, se encuentra el final de carrera o sensor de contacto (también conocido como "interruptor de límite") o limit switch, son dispositivoseléctricos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido o de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA o NO en inglés), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados, de ahí la gran variedad de finales de carrera que existen en mercado.

Los finales de carrera están fabricados en diferentes materiales tales como metal, plástico o fibra de vidrio.

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Conmutadores:

Un conmutador es un dispositivo eléctrico o electrónico que permite modificar el camino que deben seguir los electrones. Son típicos los manuales, como los utilizados en las viviendas y en dispositivos eléctricos, y los que poseen algunos componentes eléctricos o electrónicos como el relé. Se asemejan a los interruptores en su forma exterior, pero los conmutadores a la vez que desconectan un circuito, conectan otro. Seguidamente se describen los tipos de conmutadores más usuales.

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Componentes en un circuito electrónico:

Se denominan componentes electrónicos aquellos dispositivos que forman parte de un circuito electrónico. Se suelenencapsular, generalmente en un material cerámico, metálico o plástico, y terminar en dos o más terminales o patillas metálicas. Se diseñan para ser conectados entre ellos, normalmente mediante soldadura, a un circuito impreso, para formar el mencionado circuito.

Hay que diferenciar entre componentes y elementos. Los componentes son dispositivos físicos, mientras que los elementos son modelos o abstracciones idealizadas que constituyen la base para el estudio teórico de los mencionados componentes. Así, los componentes aparecen en un listado de dispositivos que forman un circuito, mientras que los elementos aparecen en los desarrollos matemáticos de la teoría de circuitos.

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Código de colores en las resistencias:

Esta herramienta se utiliza para decodificar información para las resistencias con conductores axiales en una banda de colores. Seleccione la cantidad de bandas y, luego, sus colores para determinar el valor y la tolerancia de las resistencias o vea todas las resistencias que Digi-Key tiene para ofrecerle.

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Relés:

El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Fue inventado por Joseph Henry en 1835.

Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores que generaban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea. Se les llamaba.

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Características del relé:

6v: Es la tensión normal de funcionamiento, es decir, la aconsejada para el relé.

R=75 omega

250v: Significa que los interruptores 3, 4 y 5 admiten hasta 250v de voltaje en corriente alterna ocontinua.

6A: Máxima intensidad que soportan.

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Componentes en un circuito electrónico: 

Resistencias:

Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones al desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemánGeorge Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. La resistencia está dada por la siguiente fórmula:

En donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material.

La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal)

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Código de colores de las resistencias:

Tiene un cuerpo cilíndrico de uno a dos centímetros de longitud, con un segmento de alambre a cada lado. En su superficie tiene tres o cuatro bandas de colores, igualmente espaciadas, más cercanas a uno de los extremos. Si sujetamos la resistencia con la mano izquierda, por el lado donde están las bandas de colores, podemos deducir su valor si sabemos el número que representa cada color. La figura 3 es la tabla del código de colores de las resistencias. Tenemos que usarla para saber la equivalencia entre los colores y los números del 0 al 10. Por otro lado, las dos primeras bandas de izquierda a derecha corresponden a los dos primeros dígitos del valor de la resistencia. La tercera banda es la potencia de 10 por la cual debe multiplicarse los dos digitos mencionados. La cuarta banda representa la tolerancia en el valor de la resistencia. Las resistencias que usaremos en este manual tienen tres tolerancias posibles: 5%, identificadas con una banda dorada,10%, con una plateada, y 20%, sin banda. En el caso de la resistencia de la figura 1, y con ayuda de la tabla de la figura 2 podemos decir que su valor es de (24 ± 2.4) kW. Esto se obtiene viendo que la primera banda es roja = 2, la segunda, amarilla = 4, la tercera, naranja = 3, y la cuarta, plateada = 10%. El resultado se confecciona como 24 ´ 10³,  al 10%. El 10% de 24 es 2.4. Debemos mencionar que 10³ equivale al prefijo kilo, abreviado k, en el Sistema Internacional de unidades. La resistencia se mide en ohmios, abreviados con la letra griega omega mayúscula, W. Por otro lado, 10³ W = 1000 W y es lo mismo que 1 kW.

 

http://www1.uprh.edu/clguve/labfis2/resistencia2.gif

Potenció metros:

• Potenciómetros de mando. Son adecuados para su uso como elemento de control en los aparatos electrónicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los parámetros normales de funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de una radio.
• Potenciómetros de ajuste. Controlan parámetros preajustados, normalmente en fábrica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen ser accesibles desde el exterior. Existen tanto encapsulados en plástico como sin cápsula, y se suelen distinguir potenciómetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro es vertical, y potenciómetros de ajuste horizontal, con el eje de giro paralelo al circuito impreso.

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Resistencias variables con luz (LDR):

Resistencia que varía en función de la luz que recibe. A más luz menos resistencia
Aplicaciones: Encendido y apagado de las farolas de la calle .
 
http://www.tecnoastro.es/Fotos/fotos_tecnologia/componentes_ldr.jpg

Condensadores:

Un condensador es un dispositivo que sirve para almacenar carga y energía. Está construido por dos conductores aislados uno del otro, que poseen cargas iguales y opuestas. Los condensadores tiene múltiples aplicaciones. El mecanismo de iluminación (“flash”) de las cámaras fotográficas poseen un condensador que almacena la energía necesaria para proporcionar un destello súbito de luz.Los condensadores también se utilizan para suavizar las pequeñas ondas que surgen cuando la corriente alterna (el tipo de corriente que suministra un enchufe domestico se convierte en continua en una fuente de potencia, tal como la utilizada para cargar la radio cuando las pilas están bajas de tensión.El primer condensador utilizado para almacenar grandes cargas eléctricas fue una botella con una lámina de oro en sus cara interior y exterior que se llamó botella de Leyden. Fue inventada en el siglo XVIII en Leyden (Holanda) cuando estudiando los efectos de las cargas eléctricas sobre las personas y los animales, uno de aquellos experimentadores tuvo la idea de almacenar una gran cantidad de carga en una botella de agua. Para ello sostenía la botella en una mano mientras la carga procedente e un generador electroestático era conducida hasta el agua por medio de una cadena. Cuando trató de sacar la cadena de agua con la otra mano sufrió una sacudida eléctrica  que le dejó inconsciente. Después de muchos experimentos se descubrió que la mano que sostenía la botella podía reemplazarse por hojas metálicas que recubrían las superficies interior y exterior de la botella.

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Capacidad :

En electromagnetismo y electrónica, la capacidad eléctrica es la propiedad que tienen los cuerpos para mantener una carga eléctrica (no confundir con la capacitancia¹ ). La capacidad también es una medida de la cantidad de energía eléctrica almacenada para una diferencia de potencial eléctrico dada. El dispositivo más común que almacena energía de esta forma es el condensador. La relación entre la diferencia de potencial (o tensión) existente entre las placas del condensador y la carga eléctrica almacenada en éste, se describe mediante la siguiente expresión matemática:

donde:

•  es la capacidad, medida en faradios (en honor al físico experimental Michael Faraday); esta unidad es relativamente grande y suelen utilizarse submúltiplos como el microfaradio o picofaradio.
•  es la carga eléctrica almacenada, medida en culombios;
•  es la diferencia de potencial (o tensión), medida en voltios
• 
• http://www.sapiensman.com/electrotecnia/imagenes/condensador5.jpg

Diodo LED:Un led¹ (del acrónimo inglés LED, light-emitting diode: ‘diodo emisor de luz’; el plural aceptado por la RAE es ledes² ) es uncomponente optoelectrónico pasivo y, más concretamente, un diodo que emite luz.

http://www.portaleso.com/usuarios/Toni/web_electronica_3/imagenes/diodos.jpg

Consumo fantasma:

Los aparatos electrónicos conectados permanentemente a la red eléctrica, producen un bajo consumo aunque estén apagados. Normalmente este consumo se sitúa alrededor de 5W por aparato. Por qué ocurre esto? Los aparatos electrónicos utilizan un transformador interno para convertir la corriente alterna en continua de bajo voltaje. La mayoría de los electrónicos se operan con un mando a distancia, o paneles y botones de tipo digital, por lo tanto este transformador queda siempre conectado a la red. Antes de la era digital, los equipos electrónicos analógicos, llevaban una llave mecánica que desconectaba directamente de la red, al transformador principal que entregaba la corriente a todo el resto del equipo. Por lo que antaño estos equipos no producían consumo fantasma, o invisible, de electricidad.

http://www.ecologicbarna.com/esquema_transformador.jpg

Transistores:

El transistor, inventado en 1951, es el componente electrónico estrella, pues 

inició una auténtica revolución en la electrónica que ha superado cualquier 

previsión inicial.

Con el transistor vino la miniaturización de los componentes y se llegó al 

descubrimiento de los circuitos integrados, en los que se colocan, en pocos 

milímetros cuadrados, miles de transistores. Estos circuitos constituyen el 

origen de los microprocesadores y, por lo tanto, de los ordenadores actuales.

Por otra parte, la sustitución en los montajes electrónicos de las clásicas y 

antiguas válvulas de vacío por los transistores, reduce al máximo las pérdidas 

de calor de los equipos.

http://www.electronica-basica.com/images/transistor.jpg

Simuladores de circuitos electrónicos:

Un simulador de circuitos electrónicos es una herramienta de software utilizada por profesionales en el campo de la electrónica y los estudiantes de las carreras de tecnologías de información. Ayuda a crear algún circuito que se desee ensamblar, ayudando a entender mejor el mecanismo, y ubicar las fallas dentro del mismo de manera más fácil y sencilla.

http://www.cwer.ru/files/u42548/ElectronicsWorkbench5_12.png

Ventajas:

Aumenta la rapidez a la hora de montar el circuito.Se evita el deterioro de los componentes.Facilita el diseño.

Posibilita la inclución de gráficos que muestran la magnitud física del accionamiento de un interruptor, como por ejemplo crocodrile.

http://www.ti-sinapsys.com.mx/images/ventajas%20de%20tecnologias%20de%20la%20informacion.jpg

Actividades:1)Indica el valor de las siguientes resistencias:



2) Dos bombillos iguales de de 2V se conectan en serie a un voltaje de 12V. Si por el circuito circula una resistencia de 0.4A, calcula el valor de la resistencia que debemos conectar en serie para que los bombillos no se fundan.

R/:  El valor de la resistencia debe ser de 3v.

4)¿Por qué se enciende la farola cuando está posada la gaviota si es de día?. ¿Crees que es lógico poner una resistencia LDR en cada farola?

R/:Es necesario colocar  una resistencia LDR debido a que si no se coloca el circuito se abriría con cualquier objeto conductor de electricidad que continúe el circuito, en cambio, si se coloca la resistencia LDR el circuito sólo dependería de la cantidad de luminosidad captada por el sensor.