Interruptores

Un interruptor eléctrico es 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 por computadora.

Su expresión más sencilla consiste en dos contactos de metal inoxidable y 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.

Materiales de lo que están hechos

De la calidad de los materiales empleados para hacer los contactos dependerá la vida útil del interruptor. Para la mayoría de los interruptores domésticos se emplea una aleación de latón (60% Cobre, 40% Zinc). Esta aleación es muy resistente a la corrosión y es un conductor eléctrico apropiado. El aluminio es también buen conductor y es muy resistente a la corrosión

Para interruptores donde se requiera la máxima confiabilidad se utilizan contactos de cobre pero se aplica un baño con un metal mas resistente al óxido como lo son el estaño, aleaciones de estaño/plomo, níquel, oro o plata. La plata es de hecho mejor conductor que el cobre y además el óxido de plata conduce electricidad.

Clasificación de los interruptores 

Actuantes:

Los actuantes de los interruptores pueden ser normalmente abiertos, en cuyo caso al accionarlos se cierra el circuito (El caso del timbre) 

Pulsadores:

También llamados interruptores momentáneos. Este tipo de interruptor requiere que el operador mantenga la presión sobre el actuante para que los contactos para que los contactos estén unidos.

Cantidad de polos:

Son la cantidad de circuitos individuales que controla el interruptor. Un interruptor de un solo polo como el que usamos para encender una lámpara. Los hay de 2 o mas polos por ejemplo si queremos encender un motor de 220 voltios y a la vez un indicador luminoso de 12 voltios necesitaremos un interruptor de 2 polos, un polo para el circuito de 220 voltios y otro para el de 12 voltios.

Cantidad de vías(tiros):

Es la cantidad de posiciones que tiene un interruptor. Nuevamente el ejemplo del interruptor de una sola vía es utilizado para encender una lámpara, en una posición enciende la lámpara mientras que en la otra se apaga, los hay de 2 o más vías.

Combinaciones:

Se pueden combinar las tres clases anteriores para crear diferentes tipos de interruptores. En el gráfico inferior podemos ver un ejemplo de un interruptor DPDT.

Diodo LED

El LED es un tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz. Existen diodos LED de varios colores que dependen del material con el cual fueron construidos. Hay de color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo, entre otros.


Electricamente el diodo LED se comporta igual que un diodo de silicio o germanio. Si se pasa una corriente atraves del diodo semiconductor, se inyectan electrones y huecos en las regiones P y N, respectivamente.
Dependiendo de la magnitud de la corriente, hay recombinacion de los portadores de carga ( electrones y huecos). Hay un tipo de recombinaciones que se llaman recombinaciones radiantes ( aqui la emision de luz).


VARIEDAD DE COLORES:

la excelente variedad de colores en que se producen los led ha permitido el desarrollo de nuevas pantallas electronicas de texto monocromaticas, bicolores, tricolores y PGB      ( pantallas a todo color) con la habilidad de reproduccion de video para fines publicitarios, informativos o para señalizacion.




FUNCIONAMIENTO:
cuando un LED se encuentra en polarizacion directa, los electrones pueden recombinarse con los huecos en el dispositivo, liberando energia en forma de fotones. Este efecto se llama electroluminiscencia y el color de la luz ( correspondiente a la energia foton) se determina a partir de la banda de energia del semiconductor. Por lo general, el area de un led es muy pequeña ( menor a 1mm2), y se pueden usar componentes opticos integrados para

Diodo Rectificador

                         
  CARACTERÍSTICAS DEL DIODO RECTIFICADOR:

 El diodo rectificador es uno de los mecanismos de la familia de los diodos mas sencillos. El nombre diodo rectificador deriva de su aplicación, la cual recibe en separar los ciclos positivos de una señal de corriente alterna. Si se aplica el diodo una tensión de corriente alterna durante los medios ciclos positivos, se polariza en forma directa; de esta manera, permite el paso de la corriente eléctrica. Pero durante los medios ciclos negativos, el diodo se polariza de manera inversa; con ello, evita el paso de la corriente en tal sentido. Durante la fabricación de los diodos rectificadores, se consideran tres factores: la frecuencia máxima en que se realizan correctamente su función, la corriente máxima en que pueden conducir en sentido directo y las tensiones directa e inversa máximas que se soportan.

CONSTRUCCIÓN DE DIODO RECTIFICADOR:

Su construccion esta basada en la unión PN siendo su principal aplicación como rectificadores. este tipo de diodos(normalmente de silicio) soportan elevadas temperaturas (hasta 200° C en la unión) siendo su resistencia muy baja y la corriente de tensión inversa muy pequeña. El diodo mas antiguo y utilizando el diodo rectificador que se conduce en un sentido, pero se opone en la circulación de corriente en el sentido opuesto.



APLICACIONES DE LOS DIODOS RECTIFICADORES:

Una de las aplicaciones clásicas de los diodos rectificadores, es en las fuentes de alimentación; aquí, convierte una señal de corriente alterna en otra corriente directa.Los diodos rectificadores se usan principalmente en : Circuito rectificadores, Circuitos fijadores, Circuitos recortadores, Diodos volantes. Los diodos Zener se usan en circuitos recortadores, reguladores de voltaje, referencias de voltaje.

TIPO Y ESPECIFICACIONES:

Dependiendo de las características de alimentación en corriente alterna que emplea, se les clasifica en monofacicos, cuando están alimentados por una fase de la red eléctrica, o trafacicos cuando se alimentan por tres fases. Atendiendo al tipo de rectificación, puede ser de media onda, cuando solo se utiliza uno de los semiciclos de la corriente, o de onda completa, donde ambos semiciclos son aprovechados.

Aislantes Eléctricos

Algunos materiales, como el aire o el agua, son aislantes bajo ciertas condiciones pero no para otras. El aire, por ejemplo, aislante a temperatura ambiente y bajo condiciones de frecuencia de la señal y potencia relativamente baja, puede convertirse en conductor.

Los mas frecuentes utilizados son los materiales plasticos y las ceramicas. Las piezas empleadas en torres de alta tension empleadas para sostener o sujetar los cables electricos sin que estos entren en contacto con la estructura metalica de las torres se denominan aislantes.

La eleccion del material aislante suele venir determinada por la aplicacion. El polietileno se emplea en instalaciones de alta frecuencia, y el mylar se emplea en condensadores electricos. Tambien hay que seleccionar los aislantes segun la temperatura maxima que deban resistir, El teflon se emplea para temperaturas altas, entre 175 y 230°C.

El "aislante" perfecto para las aplicaciones electricas seria un material absolutamente no conductor, pero ese material no existe. Los materiales empleados como aislantes siempre conducen algo la electricidad, pero presentan una resistencia al paso de corriente electrica hasta 2,5x1024 veces mayor que la de los buenos conductores electricos como la plata o el cobre.

Se denomina aislante el ectrico al material con escasa conductividad electrica. El comportamiento de los aislantes se debe a la barrera de potencial que se establece entre las bandas de valencia y conduccion que dificulta la existencia de electrones libres capaces de conducir la electricidad a traves del material, el aislante es el que posee mas de 4 electrones en su ultima capa de valencia.

Conductores Eléctricos

En los materiales conductores, la carga se distribuye en la superficie, lo que es fácilmente explicable si se tiene en cuenta la repulsión entre las cargas de igual signo y la relativa movilidad con que cuentan en los materiales de buena conductividad.
La concentración de carga depende de la curvatura de la superficie, y se puede comprobar experimentalmente que la máxima concentración se da en los vértices o punta
El cuerpo humano puede ser considerado como un buen conductor. Cuando la humedad relativa es baja, puede acumular cargas bastante altas, ocasionadas por la fricción del calzado con suelos aislantes.


Cambien puede observarse la fricción de las prendas de seda, lana o fibras sintéticas, que la ser retiradas provocan muchas veces pequeñas chispas eléctricas visibles y también audibles como un débil chispeo.
Estas consideraciones adquieren significativa importancia en cuanto a evitar accidentes para aquellas personas que trabajan con materiales de altamente inflamables y también para las que manipulan con equipos eléctricos muy sensibles, ya que estos podrían sufrir algún desperfecto por la acción de esa pequeña descarga.





Para el transporte de energía eléctrica, así como para cualquier instalación de uso domestico o industrial, el mejor conductor, el mejor conductor es el cobre ( en forma de cables de uno o de varios hilos). Aunque la plata es el mejor conductor, pero debido a su precio elevado no se usa con tanta frecuencia.
El aluminio es un metal que si bien tiene una conductividad eléctrica del orden del 60% de la del cobre, es sin embargo un material tres veces mas ligero, pero lo que su empleo esta mas indicado en lineas aéreas que en la transmisión de energía eléctrica en las redes de alta tensión. A diferencia de lo que mucha gente cree, el oro es levemente peor conductor que el cobre; sin embargo, se utiliza en bornes de batería y conductores eléctricos debido a su durabilidad y "resistencia" a la corrosión.

Los conductores son todos aquellos que posen menos de 4 electrones en su ultima capa de valencia.

Semiconductores

Materiales Semiconductores

Existen tres elementos que pueden clasificarse como semiconductores puros. Ellos son: carbono, germanio y silicio. Existen de 15 a 20 compuestos que también tienen las propiedades de los semiconductores.

Los semiconductores en la industria.Los semiconductores se han vuelto extremadamente importantes para la electrónica. Son vitales en la manufactura de aparatos tales como transistores, diodos, láser, sensores de calor y partes de computadoras. En esta década se espera que el estudio de los semiconductores sea la parte mas importante de la electricidad y la electrónica.

Características de los semiconductores 

• Los semiconductores pueden actuar como aislantes o como conductores, todo depende de la temperatura y de la f.e.m. aplicada
• los semiconductores reales o puros no contienen electrones libres a baja temperatura (y con baja aplicada)
• los electrones periféricos en un semiconductor pueden ser liberados mediante la aplicación de altas temperaturas, altos voltajes o ambos.

Los Materiales semiconductores son aquellos que a temperaturas muy bajas se comportan como aislantes. es decir, no conducen la electricidad, pero cuando la temperatura aumenta por encima de un cierto valor se convierte en muy buen conductor 

Algunos materiales semiconductores son por ejemplo el silicio, el germanio y el selenio. Los electrones que tiene los átomos de silicio van ocupando las bandas permitidas, una vez que se ocupa una banda los electrones restantes, si es que los hay, empiezan a ocupar la siguiente banda permitida.

Electrones de Valencia

Son elementos que a bajas temperaturas son aislantes. pero a medida que se eleva la temperatura o bien por la adicción de determinadas impurezas resulta posible su conducción. Su importancia en electrónica es inmensa en la fabricación de transistores, circuitos integrados, etc...

Los Semiconductores tienen 4 electrones de valencia, esto es 4 electrones en órbita exterior o de valencia. 

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