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ELECTRONICO - para el componente electrónico, véase Resistor

Resistencia
Para el componente electrónico, véase Resistor.


Símbolo de la resistencia eléctrica en uncircuito.
Se le llama resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones para 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 aleman George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. La resistencia esta 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, ademas 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)
Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecanica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidadeses el ohmio (Ω). Para su medición, en la practica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmnímetro. Ademas, su cantidad recíproca es la conductancia, medida enSiemens.
Ademas, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así:1

Donde R es la resistencia en ohmios, V esla diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.
También puede decirse que 'la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional a su resistencia'



Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen ademas ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es practicamente nulo.




Potenciómetro
Este artículo trata sobre el componente eléctrico. Para el instrumento de medida, véase Potenciómetro (instrumento de medida).


Distintos tipos de potenciómetros rotatorios.
Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.
Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reostatos, que pueden disipar mas potencia.
Existen dos tipos de potenciómetros:
Potenciómetros impresos, realizados con una pista de carbón o de cermet sobre un soporte duro como papel baquelizado, fibra, alúmina, etc. La pista tiene sendos contactos en sus extremos y un cursor conectado a un patín que se desliza por la pista resistiva.
Potenciómetros bobinados, consistentes en unarrollamiento toroidal de un hilo resistivo (por ejemplo, constantan) con un cursor que mueve un patín sobre el mismo.
Condensadores
Para otros usos de este término, véase Condensador.
Un condensador (en inglés, capacitor,1 2 nombre por el cual se le conoce frecuentemente en el ambito de la electrónica y otras ramas de lafísica aplicada), es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Esta formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de laminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas laslíneas 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 mecanica latente; al ser introducido en un circuito se comporta en la practica 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.
Diodos leds
Un LED'S es un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma deelectroluminiscencia. El color, depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo. Los diodos emisores de luz que emiten luz ultravioleta también reciben el nombre de UV LED (y los que emiten luz infrarroja se llaman IRED.
El primer LED fue desarrollado en 1927, sin embargo no se usó en la industria hasta la década de 1960. Solo se podían construir de color rojo, verde y amarillo con poca intensidad de luz y limitaba su utilización a mandos a distancia y electrodomésticos para marcar el encendido y apagado.
A finales del siglo XX se inventaron los LED' s ultravioletas y azules, lo que dio paso al desarrollo del LED blanco, que es un diodo LED de luz azul con recubrimiento de fósforo que produce una luz amarilla, la mezcla del azul y el amarillo produce una luz blanquecina denominada 'luz de luna' consiguiendo alta luminosidad con lo cual se ha ampliado su utilización en sistemas de iluminación.


Los LED' s son diodos que emiten luz cuando son conectados a un circuito.
Su uso es frecuente como luces 'piloto' en aparatos electrónicos para indicar si el circuito esta cerrado.
Los elementos componentes son transparentes o coloreados, de un material resina-epoxi, con la forma adecuada e incluye el corazón de un LED: el chip semiconductor.
Los terminales se extienden por debajo de la capsula del LED o foco e indican cómo deben ser conectados al circuito. El lado negativo esta indicado de dos formas: primero por la cara plana del foco odos por el de menor longitud. El terminal negativo debe ser conectado al terminal negativo de un circuito.
Los LED' s operan con un voltaje relativamente bajo, entre 1 y 4 volts, y la corriente esta en un rango entre 10 y 40 mili amperes. Voltajes y corrientes superiores a los indicados pueden derretir el chip del LED. La parte mas importante del 'LIGHT EMITTING DIODE' (LED) es el chip semiconductor localizado en el centro del foco.
Cuando se aplica una ddp al chip del LED los electrones pueden moverse facilmente sólo en una dirección a través la juntura entre p y n. En la región p hay muchas cargas positivas y pocas negativas. En cambio en la región n hay mas cargas negativas que positivas. Cuando se aplica tensión y la corriente empieza a fluir, los electrones en la región n tienen suf iciente energía para cruzar la juntura hacia la región p. Una vez en ésta, los electrones son inmediatamente atraídos hacia las cargas positivas, de acuerdo a la ley de Coulomb, que dice que fuerzas opuestas se atraen. Cuando un electrón se mueve lo suficientemente cerca de una carga positiva en la región p, las dos cargas se re combinan.
Cada vez que un electrón se re combina con una carga eléctrica positiva, energía eléctrica potencial es convertida en energía electromagnética. Por cada una de estas recombinaciones un quantum de energía electromagnética es emitido en forma de fotón de luz con una frecuencia que depende del material semiconductor. Los fotones son emitidos en un rango de frecuencia muy estrecho que depende del materialdel chip; el color de la luz difiere según los materiales semiconductores y requieren diferentes DDP para encenderlos.


Bobina pequeña
Tesla construyó sus primeras bobinas en primavera de 1891 (ya residiendo en Estados Unidos desde 1884) basandose en las investigaciones iniciales sobre voltaje y frecuencia del físico inglés William Crookes. Tesla diseñó y construyó una serie de bobinas que produjeron corrientes de alto voltaje y alta frecuencia. Estas primeras bobinas usaban la acción disruptiva de unexplosor o chispero ('spark-gap' en inglés) en su funcionamiento.
Un explosor o chispero basicamente consiste en dos electrodos enfrentados próximos, típicamente esféricos, entre los cuales se origina una descarga eléctrica cuando se les aplica una diferencia de tensión eléctrica que sobrepasa un valor determinado, el valor de la tensión de ruptura del aire correspondiente a la separación entre electrodos. La tensión a la que salta la chispa en el explosor es elevada, de varios miles de voltios típicamente (depende de la separación entre electrodos del explosor), por lo que se debe disponer de una fuente de alta tensión para poder aplicar ésta al chispero y hacer saltar las chispas en éste.
Las chispas producidas en el explosor asociado a una bobina Tesla contienen impulsos de alta frecuencia (RF, radiofrecuencia) de gran amplitud, que alimentan el arrollamiento primario de la bobina Tesla propiamente dicha. Ésta actúa como transformador elevador de tensión autorresonante, por lo que da lugar en su arrollamientosecundario a tensiones de alta frecuencia de muy alta tensión, como se ha dicho anteriormente, de decenas de miles e incluso cientos de miles de voltios, dependiendo del tamaño de la bobina. El circuito se completa con un condensador de alta tensión, necesario junto con el primario de la bobina Tesla para la generación de los impulsos de alta frecuencia. El mecanismo de cómo se originan estos impulsos de alta frecuencia se explicara mas adelante. Aquí puede ver ejemplos de circuitos con chisperos para operar bobinas Tesla.
Actualmente las bobinas Tesla que funciona con chispero se alimentan con un transformador de red eléctrica de alta tensión, el cual proporciona por su arrollamiento secundario la alta tensión necesaria al chispero para producir las chispas. Pero en la época en que Tesla comenzó a desarrollar sus primeras bobinas de alta tensión, la única fuente de alta tensión disponible era el carrete o bobina de Ruhmkorff. El carrete Ruhmkorff es una especie de bobina transformadora que permite obtener tensiones muy elevadas (incluso de miles de voltios) a partir de una corriente continua. Fue ideado hacia 1850 por el mecanico de precisión parisino de origen aleman Heinrich Daniel Ruhmkorff, época en la que casi no se empleaban las corrientes alternas, y es el antecesor de los modernos transformadores eléctricos.
Un carrete o bobina de Ruhmkorff consta de dos arrollamientos realizados sobre un núcleo de hierro dulce, uno de pocas decenas de espiras (el arrollamiento primario) realizado con hilo aislado algo grueso,y un segundo arrollamiento (el arrollamiento secundario) realizado con un número elevado de espiras (cientos e incluso miles) realizadas con hilo muy fino y recubierto de un buen aislante. Para su funcionamiento en corriente continua el carrete esta constituido como un electroiman, el cual opera un contacto eléctrico normalmente cerrado mediante un resorte metalico que esta enfrentado a un extremo del núcleo de hierro dulce. Eléctricamente este contacto se dispone en serie con el arrollamiento primario.
Cuando se aplica corriente continua al circuito del arrollamiento primario, el núcleo del carrete se imana por el paso de la corriente eléctrica por el arrollamiento, y con ello atrae el resorte del contacto, el cual se abre. Pero al abrirse el contacto eléctrico, deja de circular corriente por el arrollamiento primario, por lo que cesa la imanación del núcleo del carrete, y con ello desactúa el contacto eléctrico, el cual vuelve a cerrarse. Y al cerrarse, vuelve a circular de nuevo corriente eléctrica por el arrollamiento primario, repitiéndose de nuevo el proceso, y así indefinidamente. La corriente que circula por el arrollamiento primario se hace pulsante, actuando similarmente a una corriente alterna, provocando en el arrollamiento secundario del carrete una tensión inducida pulsante, normalmente de varios cientos o unos pocos miles de voltios, valor de tensión que depende de la relación de espiras de ambos arrollamientos del carrete (relación que es muy grande en las bobinas de Ruhmkorff).
El arrollamientoprimario y el contacto en serie forman, pues, un oscilador que genera implusos de corriente continua a una frecuencia que depende de las características mecanicas del contacto eléctrico (del resorte, su elasticidad, etc), aunque es una frecuencia de unas decenas de impulsos por segundo.
Circuitos integrados
Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una pastilla pequeña de material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de area, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que esta protegida dentro de un encapsulado de plastico o ceramica. El encapsulado posee conductores metalicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso.
En abril de 1949, el ingeniero aleman Werner Jacobi1 (Siemens AG) completa la primera solicitud de patente para circuitos integrados con dispositivos amplificadores de semiconductores. Jacobi realizó una típica aplicación industrial para su patente, la cual no fue registrada.
Mas tarde, la integración de circuitos fue conceptualizada por el científico de radares Geoffrey W.A. Dummer (1909-2002), que estaba trabajando para la Royal Radar Establishment del Ministerio de Defensa Britanico, a finales de la década de 1940 y principios de la década de 1950.
El primer circuito integrado fue desarrollado en 1959 por el ingeniero Jack Kilby1 (1923-2005) pocos meses después de haber sido contratado por la firma Texas Instruments. Se trataba de un dispositivode germanio que integraba seis transistores en una misma base semiconductora para formar unoscilador de rotación de fase.
En el año 2000 Kilby fue galardonado con el Premio Nobel de Física por la enorme contribución de su invento al desarrollo de la tecnología.2
Al mismo tiempo que Jack Kilby, pero de forma independiente, Robert Noyce desarrolló su propio circuito integrado, que patentó unos seis meses después. Ademas resolvió algunos problemas practicos que poseía el circuito de Kilby, como el de la interconexión de todos los componentes; al simplificar la esctructura del chip mediante la adición del metal en una capa final y la eliminación de algunas de las conexiones, el circuito integrado se hizo mas adecuado para la producción en masa. Ademas de ser uno de los pioneros del circuito integrado, Robert Noyce también fue uno de los co-fundadores de Intel, uno de los mayores fabricantes de circuitos integrados del mundo.3
Los circuitos integrados se encuentran en todos los aparatos electrónicos modernos, como relojes de pulsera, automóviles, televisores, reproductores de CD, reproductores de MP3, teléfonos móviles, computadoras, equipos médicos, etc.
Circuitos integrados 555
El circuito integrado 555 es un circuito integrado de bajo costo y de grandes usos en variadas aplicaciones. Inicialmente fue desarrollado por la firmaSignetics
En 1970, Hans Camenzind, un ingeniero nacido en Suiza, quién después de terminar su educación secundaria viajó a Estados Unidos para realizar los estudios de ingeniería, se tomó un mes devacaciones de su empleo en Signetics (ahora Philips) para escribir un libro, pero en vez de volver al final de las vacaciones, le pidió a la compañía que lo contratase como consultor durante un año, para usar los principios del oscilador controlado por tensión o VCO en el desarrollo de un circuito integrado temporizador; esta idea no era del agrado del departamento de ingeniería de Signetics, pero afortunadamente a Art Fury, el hombre de mercadeo de la empresa, la idea le entusiasmó y le dio el contrato a Camenzind, quien después de seis meses, completó el diseño final (los primeros diseños no hacían uso de redes RC para la temporización y por ello preveían un circuito integrado de 14 pines (mucho mas complejo y caro), el 555 fue pionero en muchos aspectos, no solo fue el primer circuito integrado temporizador, también fue el primero en venderse desde su salida al mercado a bajo precio (U$ 0,75), cosa nunca hecha hasta entonces por ningún productor de semiconductores. Cabe acotar que por las diferencias entre Camenzind y el departamento de ingeniería de Signetics, el proyecto durmió durante un año antes de ser finalmente producido en masa por Signetics.
El temporizador fue introducido en el mercado en el año 1972 por esta misma fabrica con el nombre: SE555/NE555 y fue llamado 'The IC Time Machine' (El Circuito Integrado Maquina del Tiempo). Este circuito tiene muy diversas aplicaciones, y aunque en la actualidad se emplea mas su remozada versión CMOS desarrollada por Dave Bingham en Intersil, se sigue usando también la versiónbipolar original, especialmente en aplicaciones que requieran grandes corrientes de parte de la salida del temporizador.
Batería de corriente continua
La corriente continua o corriente directa (CC en español, en inglés DC, de Direct Current) se refiere al flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial, que no cambia de sentido con el tiempo. A diferencia de la corriente alterna (CA enespañol, AC en inglés), en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección. Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con una corriente constante, es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad, así disminuya su intensidad conforme se va consumiendo la carga (por ejemplo cuando se descarga una batería eléctrica).
También se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo.1
Muchos aparatos necesitan corriente continua para funcionar, sobre todos los que llevan electrónica (equipos audiovisuales, ordenadores, etc). para ello se utilizan fuentes de alimentación que rectifican y convierten la tensión a una adecuada.
Este proceso de rectificación, se realizaba antiguamente mediante dispositivos llamados rectificadores, basados en el empleo de tubos de vacío y actualmente, de forma casi general incluso en usos de alta potencia, mediante diodos y ademas triodos semiconductores o tiristores.





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