Componentes electrónicos y simbología
Ana Lucía abre un cargador viejo de celular para repararlo. Dentro ve cables con cobre brillante, una cubierta de plástico, piezas pequeñas con rayas de colores y un cilindro que dice «mucho cuidado». ¿Por qué cada pieza es del material que es y cómo se representa cada una en un esquema? Al final de la página lo resolverás.
Conductores y aislantes
La corriente eléctrica es un movimiento de cargas. Algunos materiales dejan que las cargas se muevan con facilidad y otros casi no.
Los metales como el cobre, el aluminio y el hierro son buenos conductores. La goma, el plástico, el vidrio y la madera seca son aislantes.
¿Por qué un cable lleva las dos cosas? El cobre lleva la corriente adonde la necesitamos. El plástico evita que toquemos el metal o que dos cables se unan por accidente.
Clasifica los siguientes materiales en conductores o aislantes: cobre, goma, aluminio, vidrio, plástico, hierro. Escribe dos listas.
Clasifica los siguientes materiales en conductores o aislantes: cobre, goma, aluminio, vidrio, plástico, hierro. Escribe dos listas.
Resistencias especiales: NTC, PTC y LDR
Una resistencia (resistor) es un componente que se opone al paso de la corriente. Hay resistencias de valor fijo, y otras cuyo valor cambia según una magnitud del entorno. Son sensores muy usados.
| Sigla | Nombre completo | Depende de | Comportamiento |
|---|---|---|---|
| NTC | Coeficiente de temperatura negativo | Temperatura | Al subir la temperatura, baja su resistencia |
| PTC | Coeficiente de temperatura positivo | Temperatura | Al subir la temperatura, sube su resistencia |
| LDR | Resistencia dependiente de la luz | Luz | Con más luz, baja su resistencia |
Cada gráfica muestra el eje horizontal (lo que cambia en el entorno) y la resistencia en el vertical.
Aplicaciones
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NTC: sensor de temperatura en la refrigeradora, en termómetros digitales y en el aire acondicionado. Cuando se calienta, su resistencia baja y el circuito lo detecta.
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PTC: protección de motores y cargadores. Si se calienta de más, su resistencia sube mucho y limita la corriente.
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LDR: luces de calle que se encienden al anochecer, cámaras de celular que ajustan el brillo, alarmas que detectan luz.
Escribe el nombre completo que corresponde a cada una de estas siglas de resistencias especiales: NTC, PTC y LDR. Indica de qué magnitud física depende cada una.
Escribe el nombre completo que corresponde a cada una de estas siglas de resistencias especiales: NTC, PTC y LDR. Indica de qué magnitud física depende cada una.
Una resistencia NTC se usa como sensor de temperatura en una refrigeradora. Explica qué le ocurre al valor de su resistencia cuando la temperatura sube y qué le ocurre…
Una resistencia NTC se usa como sensor de temperatura en una refrigeradora. Explica qué le ocurre al valor de su resistencia cuando la temperatura sube y qué le ocurre cuando baja. Luego indica cómo cambiaría ese comportamiento si el sensor fuera una PTC.
Las luces de la calle de una urbanización se encienden solas al anochecer gracias a una LDR. Explica cómo varía la resistencia de la LDR entre el día y la noche, y por…
Las luces de la calle de una urbanización se encienden solas al anochecer gracias a una LDR. Explica cómo varía la resistencia de la LDR entre el día y la noche, y por qué eso permite que el circuito decida encender las luces.
Abdiel quiere diseñar tres aparatos: una alarma que suene cuando la temperatura de un cuarto aumente demasiado, un indicador que avise cuando un cuarto oscuro reciba luz…
Abdiel quiere diseñar tres aparatos: una alarma que suene cuando la temperatura de un cuarto aumente demasiado, un indicador que avise cuando un cuarto oscuro reciba luz y un protector que limite la corriente que llega a un motor al calentarse. Para cada aparato, elige entre NTC, PTC y LDR el componente más adecuado y justifica tu elección explicando cómo cambia su resistencia.
Condensadores (capacitores)
Un condensador (capacitor) es un componente que almacena carga eléctrica y la puede devolver después. Piensa en un pequeño tanque: se llena de carga y luego se vacía. Por dentro tiene dos placas metálicas separadas por un aislante.
Tipos y características
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Cerámicos: pequeños, de bajo valor, sin polaridad.
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De poliéster: parecidos, sin polaridad.
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Electrolíticos: de gran capacidad, con polaridad: tienen un terminal positivo y uno negativo, y conectarlos al revés los daña (pueden hincharse o reventar).
La capacidad se mide en faradios (F). Como un faradio es enorme, se usan submúltiplos: microfaradio ($\mu$F), nanofaradio (nF) y picofaradio (pF). Los fabricantes los fabrican en valores normalizados, por ejemplo 1, 2.2, 4.7, 10, 22, 47 y 100 $\mu$F, y en la pieza se imprime el valor y la tensión máxima que soporta (por ejemplo, 100 $\mu$F 16 V).
Explica en una o dos frases qué es un condensador y qué es lo que almacena. Luego describe cómo se reconoce su símbolo en un esquema, con palabras o con un pequeño…
Explica en una o dos frases qué es un condensador y qué es lo que almacena. Luego describe cómo se reconoce su símbolo en un esquema, con palabras o con un pequeño dibujo.
Simbología eléctrica y electrónica
Un esquema es un dibujo que usa símbolos normalizados para que cualquier persona lo lea igual. Así no hace falta dibujar cada pieza real.
Cómo reconocerlos:
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Pila: dos rayas paralelas, una larga (positivo) y una corta y gruesa (negativo).
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Interruptor: un trazo inclinado que abre o cierra el camino.
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Resistencia: un rectángulo.
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Condensador: dos rayas paralelas del mismo largo, sin tocarse (las dos placas).
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Bobina: una línea con espirales. Es un alambre enrollado que guarda energía en un campo magnético.
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NTC, PTC y LDR: un rectángulo con una marca extra (una línea inclinada para la temperatura o flechas para la luz).
Itzel debe armar un circuito en el taller con una pila, una resistencia, un condensador y un interruptor. Dibuja o describe el esquema con los símbolos normalizados de…
Itzel debe armar un circuito en el taller con una pila, una resistencia, un condensador y un interruptor. Dibuja o describe el esquema con los símbolos normalizados de cada componente, e indica cuál de los cuatro representa una fuente de energía y cuál permite abrir o cerrar el paso de la corriente.
Caso: el cargador de Ana Lucía
Volvamos al cargador. Los cables de cobre son conductores: llevan la corriente. La cubierta de plástico es aislante: protege a quien lo toca. La resistencia limita la corriente. El condensador almacena carga y la entrega después, lo que ayuda a que la tensión del aparato sea más estable.
Y por eso mismo, un condensador grande puede seguir cargado con el cargador desenchufado: al tocar sus terminales, esa carga almacenada pasa por el cuerpo.
Gabriela está reparando un cargador viejo de celular. Dentro encuentra los cables de cobre, la cubierta de plástico, un condensador y una resistencia. Analiza el caso:…
Gabriela está reparando un cargador viejo de celular. Dentro encuentra los cables de cobre, la cubierta de plástico, un condensador y una resistencia. Analiza el caso: explica por qué cada material de los cables y de la cubierta se eligió según sea conductor o aislante, qué función cumple el condensador en el circuito y por qué es peligroso tocar un condensador grande aunque el aparato esté desconectado. Justifica tus respuestas.