Fundamentos de Componentes Electrónicos: Motores, Resistencias y Semiconductores

Fundamentos de Componentes Electrónicos

Motores Eléctricos

• Un motor eléctrico es una máquina que transforma la energía eléctrica en energía mecánica al girar el eje del motor.

Estructura y Funcionamiento

Un motor eléctrico consta de tres partes principales:

• El estátor.
• El rotor.
• Las escobillas que se deslizan sobre el colector.

El sentido de giro de un motor se cambia invirtiendo los polos.

Componentes Resistivos Variables

Las resistencias variables son componentes resistivos que se utilizan para regular la corriente eléctrica en los circuitos. Se distinguen los siguientes tipos:

Tipos de Resistencias Variables

1. Potenciómetros: Resistencia variable cuyo valor cambia al girar un eje o al desplazar un contacto móvil o cursor que oscila entre cero y un valor máximo.
2. LDR (Light Dependent Resistor): Resistencia dependiente de la luz; su valor cambia en función de la luz que incide sobre ella.
3. Resistencias variables con la temperatura:
   • NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo): La resistencia disminuye cuando aumenta la temperatura.
   • PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo): La resistencia aumenta cuando aumenta la temperatura.

Semiconductores

Los semiconductores son materiales que, a efectos de transmitir la corriente eléctrica, presentan un comportamiento intermedio entre los conductores y los aislantes. En condiciones normales no conducen la corriente eléctrica, pero si cambian las condiciones mediante la aplicación de energía externa se convierten en conductores.

Dependiendo del tipo de materiales que se empleen se pueden obtener dos tipos de semiconductores:

• Portadores de carga negativa N.
• Portadores de carga positiva P.

El Diodo

El diodo está formado por la unión de dos semiconductores:

• Uno de tipo P (ánodo).
• Otro de tipo N (cátodo).

Cuando se conecta una fuente de tensión a los dos semiconductores, el diodo se polariza. Puede ser en polarización directa o polarización inversa.

El Transistor

El transistor está formado por la unión de tres semiconductores. Existen dos configuraciones principales: PNP o NPN.

Cada uno de los tres semiconductores se une a un terminal que permite conectar el componente al circuito. Los terminales son:

• Emisor.
• Base.
• Colector.

La función del transistor es doble:

Funciones del Transistor

1. Interruptor: Dejar o no pasar la corriente.
2. Amplificador: Amplía la intensidad de la señal.

Condensador (Capacitor)

El condensador está formado por dos placas metálicas separadas entre sí por un material aislante (dieléctrico).

Fórmula y Unidades

La relación fundamental es:

$$C = \frac{Q}{V}$$

• C: Capacidad en faradios (F).
• Q: Carga en culombios (C).
• V: Tensión en voltios (V).

Unidades de Capacidad

• Milifaradio (mF): $1 \text{ mF} = 10^{-3} \text{ F}$
• Microfaradio (\mu F): $1 \mu \text{F} = 10^{-6} \text{ F}$
• Picofaradio (pF): $1 \text{ pF} = 10^{-12} \text{ F}$