Apuntes de electronica

ELECTRÓNICA BASICA

CAP PAMPLONA MARZO 2006

El átomo

Compuesto de electrones, que giran en la corteza atómica, con carga eléctrica negativa, y protones, en el núcleo, con carga positiva. El átomo es eléctricamente neutro, pues tiene igual número de electrones que de protones. En la figura vemos un átomo de Silicio. La órbita exterior tiene 4 electrones, con los que el átomo forma4 enlaces covalentes con otros cuatro átomos, formando una estructura cristalina estable.
Aplicando energía, podemos liberar electrones de esa órbita exterior ( potencial de ionización.
Ión negativo ( átomo al que añadimos uno o más electrones. Su carga total será negativa.
Ión positivo ( átomo al que quitamos uno o más electrones. Su carga total sera positiva.
Electrones libres,huecos libres, pares electrón-hueco:
Un electrón que abandona la órbita de un átomo deja un lugar libre o “hueco” que puede ser ocupado por otro electrón.

Formas de extraer electrones de un átomo:
- Emisión termoiónica: mediante el calor aplicado, introducimos energía que aumenta la energía cinética de los electrones, separándose estos del material y formando una nube electrónicaalrededor ( válvulas de vacío, tubos de rayos catódicos.
- Emisión fotoeléctrica: Al aplicar luz a un material, aplicamos energía a los electrones, que se emplea en extraerlos de sus órbitas ( resistencias LDR.
- Emisión secundaria: Bombardeando con electrones una placa metálica arrancamos de la misma electrones.
- Emisión por campo intenso: Aplicamos un campo eléctrico intenso quearranca los electrones de los átomos, produciéndose una avalancha ( efecto Zener.
Conductividad eléctrica.
En función de su capacidad para conducir la corriente eléctrica, los materiales se clasifican en:
• Conductores: normalmente son metales, tienen electrones fácilmente extraíbles de sus órbitas externas con muy poca energía.
• Aislantes: Necesitan gran energía de ionización, oenergía necesaria para extraer a un electrón de su órbita.
• Semiconductores, en los que la energía de ionización es pequeña, por lo que aplicando una tensión eléctrica pueden conducir la electricidad; pero además, su conductividad puede regularse, puesto que bastará disminuir la energía aportada para que sea menor el número de electrones que salte a la “banda de conducción”. Esto último nopuede hacerse con los metales, cuya conductividad es constante.
Corriente contínua. Corriente alterna.
La corriente continua (CC o DC) se genera a partir de un flujo continuo de electrones (cargas negativas) siempre en el mismo sentido.
Por convenio, se toma como corriente eléctrica al flujo de cargas positivas, aunque éste es a consecuencia del flujo de electrones, por tanto el sentido de lacorriente eléctrica es del polo positivo de la fuente al polo negativo y contrario al flujo de electrones y siempre tiene el mismo signo.
La corriente continua se caracteriza por su tensión, porque, al tener un flujo de electrones prefijado pero continuo en el tiempo, proporciona un valor fijo de ésta (de signo continuo), y en la gráfica V-t (tensión tiempo) se representa como una línea recta devalor V.
 En la corriente alterna (CA o AC), el sentido de la corriente no es constante, sino oscilante a una frecuencia determinada (número de oscilaciones por segundo). Va cambiando de sentido y por tanto de signo continuamente, con tanta rapidez como la frecuencia de oscilación de los electrones.
En la gráfica V-t, la corriente alterna se representa como una curva u onda, que puede ser dediferentes formas (cuadrada, sinusoidal, triangular..) pero siempre caracterizada por su amplitud (tensión de cresta positiva a cresta negativa de onda), frecuencia (número de oscilaciones de la onda en un segundo) y período (tiempo que tarda en dar una oscilación).
 También se pueden emplear corrientes combinación de ambas superpuestas (sumadas), donde la componente continua eleva o desciende la...