Los componentes electrónicos

Reto del tema. Relacioná cada componente electrónico con su función en un circuito y justificá una de tus elecciones.

Componentes:

1. a) Condensador

1. b) Diodo

1. c) Relé

1. d) Transistor

Funciones (en desorden):

1. Interruptor controlado por una corriente muy pequeña que, además, puede amplificarla.

2. Deja pasar la corriente en un solo sentido y la bloquea en el contrario.

3. Interruptor que se acciona mediante un electroimán, es decir, con otra corriente independiente de la que conmuta.

4. Almacena carga eléctrica y la devuelve al circuito más tarde.

Qué tenés que hacer:

Escribí las parejas con el formato a) → número, b) → número, c) → número y d) → número. Después elegí una de ellas y explicá con tus palabras por qué esa función corresponde a ese componente, indicando un ejemplo de uso cotidiano.

Se valorará:

• Que las cuatro parejas sean correctas.

• Que la justificación de la pareja elegida sea clara y razonada.

• Que incluyas un ejemplo de aplicación real.

Pista. Fijate en las palabras clave: «un solo sentido», «almacena», «electroimán» y «corriente pequeña». El relé y el transistor se parecen, pero el relé usa un electroimán y el transistor es un componente semiconductor sin partes móviles.

Decí si son verdaderas o falsas estas afirmaciones y justificá cada respuesta: (a) el diodo conduce la corriente en los dos sentidos; (b) el condensador guarda energía en forma de carga; (c) el relé permite que un circuito de poca potencia controle otro de mucha; (d) el transistor solo sirve para amplificar sonido.

Las resistencias no llevan su valor impreso con números, sino con bandas de colores. Explicá qué es el código de colores, por qué se usa en lugar de números y qué indican las tres primeras bandas.

Explicá el método del código de colores con un ejemplo resuelto por vos: una resistencia con bandas marrón, negra y roja. Las dos primeras bandas son cifras (marrón $= 1$, negro $= 0$) y la tercera es el multiplicador (rojo $= \cdot 100$). Calculá su valor en ohmios y expresalo en kiloohmios.

Calculá el valor de una resistencia con bandas roja, roja y marrón (rojo $= 2$, multiplicador marrón $= \cdot 10$), explicando cada paso, y después indicá qué bandas tendría una resistencia de $560\ \Omega$ usando la tabla: negro 0, marrón 1, rojo 2, naranja 3, amarillo 4, verde 5, azul 6, violeta 7, gris 8, blanco 9.

La figura muestra una resistencia real con sus cuatro bandas de color.

Las bandas son roja, violeta, naranja y plateada. Leé su valor con el código: las dos primeras bandas son cifras (rojo $= 2$, violeta $= 7$), la tercera es el multiplicador (naranja $= \cdot 1.000$) y la cuarta la tolerancia (plata $= \pm 10\ \%$). Calculá el valor nominal en ohmios y en kiloohmios, y el rango real en el que puede estar la resistencia.

Hacé el camino inverso del código: escribí las cuatro bandas (dos cifras, multiplicador y tolerancia dorada del $\pm 5\ \%$) de una resistencia de $4{,}7\ \text{k}\Omega$, explicando cómo descomponés el valor $47 \cdot 100\ \Omega$.

Una resistencia de $100\ \Omega$ tiene tolerancia dorada del $\pm 5\ \%$. Calculá entre qué valores reales puede estar, explicá qué significa la tolerancia para quien fabrica y razoná si ese margen importa mucho en un LED de una linterna o en el reloj de un aparato preciso.

En el cajón del taller hay resistencias de $220\ \Omega$, $470\ \Omega$, $1\ \text{k}\Omega$, $4{,}7\ \text{k}\Omega$ y $10\ \text{k}\Omega$. Elegí una para cada caso y justificala: (a) proteger un LED de $20\ \text{mA}$ con una pila de $6\ \text{V}$; (b) un divisor de tensión con una LDR que necesita valores parecidos a los de la propia LDR con luz media.

En el taller necesitás una resistencia para un circuito de precisión que exige un valor comprendido entre $4500\ \Omega$ y $4900\ \Omega$. Encontrás en un cajón una resistencia con las siguientes bandas de colores: amarillo, violeta, rojo y dorado.

1. a) Determiná su valor nominal y calculá el rango real de resistencia (valores mínimo y máximo) que puede tener debido a su tolerancia (dorado: $\pm 5\ \%$).
2. b) Justificá razonadamente si podés utilizarla con total seguridad en el circuito o si existe riesgo de que quede fuera del intervalo exigido.
3. c) Al medirla con el multímetro digital, la pantalla marca $4{,}48\ \text{k}\Omega$. ¿Está defectuosa la resistencia o entra dentro de la tolerancia garantizada por el fabricante? Razoná tu respuesta con los cálculos necesarios.

Explicá qué es un potenciómetro y nombrá dos aparatos cotidianos donde se use, indicando qué se ajusta en cada caso.

Pista. Pensá en qué ocurre con la resistencia eléctrica cuando girás o deslizás el mando del componente.

La LDR y la NTC son resistencias variables, pero automáticas: su valor no se cambia a mano, sino que depende de una magnitud del entorno.

1. a) Explicá qué magnitud física hace cambiar el valor de la LDR y qué magnitud hace cambiar el valor de la NTC.

1. b) Indicá cómo varía la resistencia de cada una al aumentar esa magnitud.

1. c) Poné un ejemplo de uso cotidiano para cada una de ellas.

La figura muestra los símbolos de seis componentes electrónicos básicos con su nombre, salvo uno que está tapado.

El componente tapado es una resistencia cuyo valor depende de la luz que recibe; fijate en las flechas que llegan al símbolo. Nombralo, explicá qué ocurre con su valor cuando hay mucha luz y poné un ejemplo de aparato que lo use.

Explicá para qué sirve una resistencia fija en un circuito y razoná qué le ocurre al brillo de un LED si, manteniendo la misma pila, cambiás la resistencia por otra de valor mayor.

El LED, como todo diodo, tiene polaridad. Explicá qué ocurre si lo conectás al revés en un circuito, cómo se distingue su patilla positiva de la negativa y por qué conviene comprobarlo antes de montar.

Explicá la carga y descarga de un condensador con el símil de un depósito que se llena y se vacía, y razoná cualitativamente por qué sirve para fabricar retardos: qué le pasa al brillo de un LED conectado a un condensador que se va descargando.

La figura muestra un transistor trabajando como interruptor: una corriente pequeña llega por una patilla y controla otra mucho mayor que alimenta un LED.

La patilla tapada con «?» es la de control, la que decide si el transistor deja pasar o no la corriente entre las otras dos (C, colector, y E, emisor).

1. a) Nombrá esa patilla de control.

1. b) Explicá el símil de la canilla: en una canilla, un giro pequeño de la llave gobierna un caudal de agua grande. Indicá qué parte del transistor correspondería a la llave, cuál al caudal de agua y qué ocurre en el LED.

1. c) Explicá por qué se dice que el transistor trabaja como interruptor.

Los faros de un auto consumen mucha corriente y se encienden desde un mando pequeño en el tablero. Explicá cómo resuelve el relé ese problema (el mando activa una bobina que cierra otro circuito potente), qué dos circuitos quedan separados y qué ventaja de seguridad aporta esa separación.