Fundamentos y Funcionamiento de Componentes Electrónicos: LDR, Termistores y Diodos

Componentes Electrónicos Fundamentales y sus Propiedades

Fotorresistencias (LDR)

Las LDR (Light Dependent Resistor) son resistencias cuyo valor cambia al ser iluminadas por luz (visible o no, como la infrarroja o la ultravioleta).

Características de las LDR

• Su valor de resistencia depende de la luz que incide sobre ellas.
• No cumplen la Ley de Ohm.
• Se fabrican a partir de sulfuro de cadmio. Este material, si se mantiene en la oscuridad, no tiene apenas electrones libres, por lo que su resistencia es elevada. Sin embargo, si se ilumina, se libera cierto número de electrones, disminuyendo así el valor de la resistencia. Por ello, se dice que el material es un fotoconductor.
• El fabricante suministra valores clave como: valor de la resistencia en la oscuridad total ($R_{osc}$); valor de la resistencia en iluminación ($R_{ilum}$) a 1000 lux; tensión máxima admisible; y potencia máxima.
• Pueden emplearse en sistemas detectores de luminosidad.

Termistores NTC y PTC

Los termistores son resistencias cuyo valor varía significativamente con la temperatura.

Termistores NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo)

Son resistencias cuyo valor nominal se reduce a medida que se calientan.

1. Si su temperatura aumenta, el valor de su resistencia disminuye.
2. No cumplen la Ley de Ohm.
3. Se fabrican a partir de óxidos de semiconductores (como cromo, magnesio, etc.).
4. Tienen forma de varillas o de disco.
5. El fabricante suministra una serie de valores extremos que se deben tener en cuenta a la hora de trabajar con ellas (ej. a 25 ºC).
6. Pueden emplearse como sensores de temperatura.

Termistores PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo)

Son resistencias cuyo valor aumenta al aumentar su temperatura (al ser calentadas).

1. No cumplen la Ley de Ohm.
2. Para su fabricación se utilizaron materiales como carbonato de bario, óxido de estroncio u óxido de titanio.
3. Pueden emplearse, al igual que los NTC, como sensores de temperatura.

Diodo LED

El Diodo LED es un componente electrónico que emite luz cuando es atravesado por corriente eléctrica. Se utiliza mucho como indicador luminoso en aparatos electrónicos de todo tipo. Son componentes electrónicos muy robustos y consumen muy poca energía.

Semiconductores Dopados: Cristales Tipo N y Tipo P

El proceso de introducir impurezas en un cristal semiconductor se denomina dopado, y a los elementos utilizados se les llama dopantes.

Cristales Tipo N

Los cristales tipo N son conductores porque los átomos de las impurezas aportan electrones que se pueden mover libremente y transmitir así la corriente de electrones de un circuito exterior.

Cristales Tipo P

En un cristal tipo P, los átomos de las impurezas crean espacios de electrones en la estructura del cristal, denominados huecos, que los electrones pueden utilizar para moverse de un átomo a otro.

Unión PN

Si se pone en contacto un cristal semiconductor tipo N con otro tipo P y se intercalan en un circuito, se produce un fenómeno singular: los electrones pueden pasar en un solo sentido, desde el cristal tipo N hasta el de tipo P. Esta unión es la base de componentes como el diodo.