Materials Semiconductors i Components Electrònics: Díodes, Transistors i Condensadors

Materials i Propietats Elèctriques

Materials Conductors i Aïllants

• Materials conductors: Coure, alumini.
• Aïllants: Plàstic, fusta.

Semiconductors

Els semiconductors (com el silici i el germani) requereixen l'aplicació d'un voltatge adequat als extrems per conduir electricitat.

Dopatge dels Semiconductors

Per millorar les propietats dels materials semiconductors, se'ls dopa, és a dir, es mesclen amb àtoms d'altres materials. Això genera dos tipus principals:

• Tipus P: Dopat amb elements com bor, indi o gal·li.
• Tipus N: Dopat amb elements com fòsfor o arsènic.

Components Electrònics Fonamentals

El Díode

Un díode es forma per la unió de material semiconductor de tipus P i N, creant una zona de barrera que impedeix el moviment d'electrons des de la zona N a la P.

Té dos terminals:

• Ànode (A): Terminal de tipus P (t.p.).
• Càtode (K): Terminal de tipus N (t.n.).

Polarització del Díode

• Polarització Inversa: Es connecta el pol negatiu de la pila al terminal P (ànode) i el pol positiu al terminal N (càtode).
• Polarització Directa: Es connecta el pol positiu al terminal P i el negatiu al terminal N.

El Transistor

El transistor es construeix amb tres capes de material semiconductor de tipus P o N alternades, i disposa de tres terminals:

• Base (B): Circuit connectat entre la base i l'emissor. En funció de la posició de la pila en el circuit de base, aquest "díode" deixa passar o no el corrent i regeix el funcionament del transistor.
• Col·lector (C): Circuit entre el col·lector i l'emissor. La línia inclinada actua com un interruptor regit pel circuit de base.
• Emissor (E): Terminal comú. (Exemple: NPN d-b-c-e).

El transistor funciona com un interruptor controlat (transistor funciona / no funciona).

El Potenciòmetre

El potenciòmetre és una resistència variable (res. v.) que modifica el seu valor en funció de la posició d'un cursor.

Té 3 terminals:

1. A l'interior hi ha una peça de material resistiu, com el carboni, a la qual estan connectats els dos terminals extrems.
2. El terminal central està connectat al cursor, que es pot moure per la peça resistiva de manera que varia la resistència entre un terminal exterior i el central.

Tipus principals: Rotatoris i Lineals.

El Condensador (Capacitor)

El condensador és un component electrònic que emmagatzema una certa quantitat de càrrega elèctrica (q) per retornar-la després al circuit. Aquest procediment permet usar-lo com una bateria recarregable, retornant energia al circuit.

La capacitat d'un condensador (C) és la relació entre la càrrega (q) que emmagatzema i el voltatge (V) al qual està sotmès: C = q/V.

Tipus de Condensadors

Condensadors Ceràmics

• Aparèixer com una lentilla amb dos terminals.
• Per indicar la capacitat s'expressa el valor amb 2 o 3 nombres. Els dos primers corresponen a les xifres i el tercer al nombre de zeros (potència de 10).
• La capacitat s'expressa sempre en picofarads (pF).

Condensadors de Polièster o Tàntal

• Tenen forma de capseta de plàstic.
• Porten imprès el valor de la seva capacitat en microfarads (mF), tret que hi aparegui una 'n' que indica nanofarads (nF).
• Els decimals es marquen situant la 'n' en la posició del punt decimal.

Condensadors Electrolítics

• Tenen forma cilíndrica.
• Porten imprès el valor al lateral.
• Són els que tenen més capacitat i estan polaritzats. Això significa que sempre s'ha de connectar una de les seves potes al pol positiu (+) i l'altra al pol negatiu (-).