UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
RESISTORES, CAPACITORES E INDUCTORES
CATALINA ROA SORACÁ - 20191081038
SERVICIO PÚBLICO DE ENERGÍA ELÉCTRICA
BOGOTÁ, 2021
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ENERGÍA ELÉCTRICA, CONCEPTOS BÁSICOS, Resúmenes de Energía y Medio Ambiente
Conceptos básicos sobre energía eléctrica
Tipo: Resúmenes
2019/2020
1 / 11
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UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
RESISTORES, CAPACITORES E INDUCTORES
CATALINA ROA SORACÁ - 20191081038 SERVICIO PÚBLICO DE ENERGÍA ELÉCTRICA BOGOTÁ, 2021
Resistores, capacitores e inductores
- RESISTORES 1.1 Definición de resistores Es uno de los componentes más vitales e importantes utilizados en dispositivos electrónicos y circuitos. El objetivo principal de un resistor es limitar el flujo de corriente eléctrica, ajustar los niveles de señal, terminar líneas de transmisión, dividir voltajes, mantener valores específicos de voltaje en un circuito electrónico, entre otros. Figura 1. Ilustración de resistores eléctricos. Fuente: Electromundo. 1.2 Funcionamiento de los resistores Los resistores funcionan según el principio de la Ley de Ohm, esta ley establece que “el voltaje a través de los terminales de una resistencia es directamente proporcional a la corriente que fluye a través de ella”. Por ejemplo, si una resistencia de 300 ohmios se conecta a través de los terminales de una batería de 12 voltios, entonces una corriente de 12 / 300 = 0,04 amperio fluye a través de esa resistencia. Figura 2. Triángulo de la Ley de Ohm.
Figura 3. Mapa de los tupos de resistores según su composición. Fuente: autora. Tipos de resistores por composición Resistores de composición de carbono Hechos de carbono finanmente dividido o grafito mezclado con un material aislante en polvo como aglutinante Están comunmente disponibles en en valores de resistencia de 1 a 20 Ohms La clasificación de potencia es generalmente 0.1.0,125,0,25,0,5,1 o 2W Resistores de película de carbono En este se deposita una fina película de carbono sobre un sustrato aislado y luego se corta en un cuerpo en espiral Más carbono da menos resistencia, mientras que más material aislante proporciona mayor resistencia Tolerancias más bajas y ajustadas, menos sensibilidad a los cambios de temperatura y envejecimiento, menos ruido interno. Resistores de película de metal En este se rocpia una fina capa de metal sobre un sustrato cerámico y luego se corta en un cuerpo en espiral La longitud, el grosor y el ancho de la espiral de metal determinan el valor de resistencia exacto Ofrecen valores de resistencia más orecisos y generan muy poco ruido internamente Hay 3 tipos principales de resistores basados en su composición
Figura 4. Tipos de resistores según su función h Fuente: autora. Resistor de cemento: Resistentes al calor y al fuego. Hechos para manejar gran cantidad de energía que fluye a través de él sin que se dañe por el calor o las llamas. Potenciómetros: Resistor varibale de 3 terminales. se usan ampliamente en circuitos para una variedad de usos, pero su función principal sigue siendo la misma: aumentar o disminuir la amplitud de una señal en un circuito Reóstatos: Resistor varible de 2 terminales. Como resistor variable, sirve para variar la cantidad de voltaje o corriente en un circuito. Al igual que los potenciómetros, los reóstatos se pueden usar para variar las señales de CA o CC Termistores: Un termistor es un resistor térmicamente sensible cuyo valor de resistencia cambia con los cambios en la temperatura de funcionamiento. Debido al efecto de autocalentamiento de la corriente en un termistor, el dispositivo cambia la resistencia con cambios en la corriente. Resistores bobinados de potencia: Manejan hasta una potencia de 50 vatios. Resistores de precisión: Nivel de tolerancia bajo. Son ultraprecisos a sus valores nominales Resistor fusible: Resistor enrrollado diseñado para quemarse fácilmente cuando se supera la capacidad de resistencia. Cuando no se excede la potencia, sirve como resistencia que limita la corriente Fotorresistores: Los fotorresistores son resistores cuyos valores de resistencia cambian según la luz que incide en la superficie de la resistencia. En un entorno oscuro, la resistencia de un fotorresistor es muy alta, posiblemente varios MΩ, dependiendo de la clasificación de resistencia del fotorresistor específico en uso
2.2 Partes de un capacitor Su estructura es simple, consta de 3 partes esenciales. Placas metálicas: se encargan de almacenar las cargas eléctricas. Dialéctico o aislante: Sirve para evitar el contacto entre dos placas. Carcasa de plástico: ubre las partes internas del capacitor. Figura 7. Partes de un capacitor. Fuente: https://www.ingmecafenix.com/electronica/el-capacitor/ 2.3 ¿Cómo funciona un capacitor? El funcionamiento de un condensador se basa en dos laminas metálicas separadas por un aislante eléctrico o material dieléctrico. Cuando conectamos estas laminas a una fuente de energía o la sometemos a una diferencia de potencial, una lámina comienza a cargarse negativamente (se llena de electrones) haciendo que la otra tenga que liberar electrones, y quedando así cargada positivamente. Al desconectar la fuente de energía las placas se mantienen cargadas muy cerca entre una y otra gracias al material aislante. Esto hace que las cargas tiendan a atraerse y se mantengan en las placas, almacenando energía eléctrica para ser utilizada cuando se requiera. Figura 8. Funcionamiento de un capacitor.
2.3 Tipos de capacitores Figura 9. Tipos de capacitadores vcxcc Fuente: autora. 2.4 Usos de un capacitador Algunos usos de los condensadores o capacitores son los siguientes: Suministro de energía Circuitos de audio Computadoras Flash de la cámara 2.5 Capacitores y temperatura El valor de capacitancia de un condensador varía con los cambios de temperatura que rodea el condensador. Debido a los cambios en la temperatura, causa cambios en las propiedades del dieléctrico. La temperatura de trabajo es la temperatura de un condensador que opera con clasificaciones nominales de voltaje. El rango general de temperaturas de trabajo para la mayoría de los condensadores es de-30 ° C a + 125 ° C. En los condensadores de tipo plástico, este valor de temperatura no es más de + 700C. Electrolíticos
- Este tipo de condensador utiliza liquido ionico como una de sus placas. Estos condensadores tienen mas capacidad de almacenamiento y son utilizados en circuitos de alta corriente y baja frecuencia. Cerámicos
- En este caso el material aislante es la ceramica. Estos tienen muy poca capacidad de almacenamiento pero son utilizados para frecuencias extremadamente altas. De película
- El material utilizado para este capacitor es el plástico, son no polarizados y tienen un capacidad de autoreparación, se utilizan principalmente en aplicaciones de audio. De mica
- Se utilizan cuando se requiere una gran estabilidad, ya sea por temperatura o por tiempo, también cuándo se tiene una carga eléctrica alta. De poliester
- Este tipo de condensador utiliza poliester sobre el que se deposita aluminio. Esto permite a diferencia de los otros condensadores, abosorber variaciones de frecuencias grandes y veloces.
de electrones a través del material dieléctrico o alrededor de sus bordes y también al descargarlo cuando se quita la fuente de alimentación. Coeficiente de temperatura: El coeficiente de temperatura (TC) de un condensador describe el cambio máximo en la capacitancia valor con un rango de temperatura especificado. Generalmente, el valor de capacitancia que se imprime en el cuerpo de un condensador se mide con la referencia de temperatura de 250 ° C y también se debe considerar el TC de un condensador que se menciona en la hoja de datos para las aplicaciones que funcionan por debajo o por encima de esta temperatura. Generalmente el coeficiente de temperatura se expresa en unidades de partes por millón por grado centígrado (PPM/0C) o como un cambio porcentual con un rango particular de temperaturas.
- INDUCTOR 3.1 ¿Qué son? Es un componente eléctrico que induce un campo magnético cuando es atravesado por una corriente, también puede recibir el nombre de bobina o solenoide. Se elabora enrollando alambre conductor en círculos, dando varias vueltas de modo de formar un helicoide. 3.2 ¿Cómo funciona? Cuando circula una corriente por las espiras, se induce un campo magnético que atraviesa el cilindro helicoidal en su longitud, y también en el exterior del solenoide. Esto se conoce como ley de Faraday. La capacidad inductiva de una bobina se puede medir a través de un parámetro propio de la misma llamado autoinductancia, o sencillamente inductancia. Cuando una bobina interactúa magnéticamente con otras, se produce un fenómeno llamado inductancia mutua, a tener en cuenta en algunos circuitos.
3.3 Tipos de inductores según su núcleo. Air Core Inductor
- Núcleo de cerámica los inductores son referidos como « inductores de núcleo de aire «. La cerámica es el material más comúnmente utilizado para núcleos de inductores. Iron Core Inductor
- inductor con núcleo de hierro Inductor de Núcleo de Ferrita
- La ferrita también se conoce como material ferromagnético. Ellos exhiben propiedades magnéticas. Consisten en óxido mixto de hierro y otros elementos para formar estructuras cristalinas Inductor de Polvo de Hierro
- Estos están formados por partículas finas con partículas aisladas de polvo de hierro altamente puro. Este tipo de inductor contiene casi el 100% de hierro solamente. Nos da un núcleo de aspecto sólido cuando esta potencia de hierro se comprime a una presión muy alta y se mezcla con un aglutinante como epoxi o fenólico. Inductor de Núcleo Laminado
- Estos materiales núcleo están formados por arreglando muchas láminas una encima de la otra. Estas laminaciones pueden estar hechas de diferentes materiales y con diferentes grosores. Entonces esta construcción tiene más flexibilidad. Estas láminas están hechas de acero con material aislante entre ellas. Inductor Basado en Bobina
- Estos están heridos en bobina cilíndrica por lo que estos se nombran como inductores basados en bobina. Estos se utilizan principalmente para el montaje en placas de circuitos impresos. Inductor toroidal
- Alambre herido en el núcleo que tiene una superficie en forma de anillo o rosquilla. Generalmente se componen de diferentes materiales como ferrita, hierro en polvo y cinta enrollada, etc. Este inductor tiene altos resultados de acoplamiento entre el bobinado y la saturación temprana. Inductore s de Cerámica Multicapa
- El nombre en sí indica que consiste de múltiples capas. Simplemente agregando capas adicionales de cable enrollado que se enrolla alrededor del núcleo central, el inductor le da un inductor multicapa. En general, para obtener más vueltas en un cable, la inductancia también es mayor. Inductor de Película
- Utiliza una película de conductor sobre el material base. Por esto, de acuerdo con el requerimiento, tiene forma para aplicación de conductor. Los inductores de película de tamaño delgado son adecuados para convertidores CC a CC que funcionan como fuentes de alimentación en teléfonos inteligentes y dispositivos móviles