Sistemas electricos

1. INTRODUCCIÓN
La electrónica estudia los circuitos formados por componentes que están fabricados con materiales
semiconductores. Estos materiales tienen un comportamiento intermedio entre los aislantes (malos
conductores de la electricidad) y los conductores (que conducen muy bien la corriente eléctrica).
Los semiconductores son materiales que normalmente son aislantes, pero que endeterminadas
circunstancias, permiten el paso de la corriente eléctrica.
Podemos dividir a los semiconductores en dos tipos diferenciados, los semiconductores intrínsecos y los
extrínsecos.
Los intrínsecos más utilizados son el Germanio y el Silicio. Son semiconductores puros, que no se
encuentran mezclados con ningún otro material.
Los extrínsecos son el resultado de añadir a un semiconductorintrínseco pequeñas cantidades de otros
materiales, llamados impurezas, para aumentar su conductividad térmica. A este proceso de adicción de
impurezas se le denomina dopado. Según sean las impurezas añadidas se obtienen dos tipos de
semiconductores, dentro de los extrínsecos.
- Semiconductores tipo “N”, que se obtienen al añadir impurezas de fósforo, arsénico o antimonio,
con lo cual tienentendencia a ceder electrones (tienen electrones libres carga ligeramente
negativa).
- Semiconductores tipo “P”, que se obtienen al añadir impurezas de boro, indio o galio, con lo cual
tienen tendencia a captar electrones (tienen defecto de electrones carga ligeramente positiva).
Los circuitos electrónicos se pueden emplear para muy diversos fines, pero en este tema nos centraremos
en aquelloscircuitos capaces de controlar automáticamente el funcionamiento de algunas máquinas. Estos
son los llamados sistemas electrónicos.
SISTEMAS ELECTRÓNICOS
En general, todos los sistemas electrónicos constan de tres bloques funcionales claramente diferenciados:
bloques de entrada, bloques de proceso y bloques de salida.
- Un bloque de entrada es aquel a través del cual se introduce la orden oseñal, bien a través de un
elemento accionador (interruptor, pulsador, pedal, …) o bien a través de sensores (finales de
carrera, células fotoeléctricas, boyas, …).
- Un bloque de proceso es aquel que se ocupa de transformar la señal de entrada en otra (señal de
salida) capaz de accionar el módulo de salida. Son los dispositivos que deciden cuál es la acción a
realizar.
- Un bloque de salida seencarga de realizar la acción correspondiente para la que se diseña,
recibiendo la señal de salida del bloque de proceso para actuar (motores, lámparas, timbres,
altavoces, ...).
Gráficamente cualquier sistema electrónico se representa con el diagrama de bloques de la siguiente figura.

Sistemas hidráulicos

Factor de Multiplicación
En la figura 1-12 vemos un método de multiplicar la fuerzaen un sistema hidráulico. Una fuerza de 70Kg. es aplicada sobre el pistón A. Mediante el calculo que hemos descrito, se origina una presión disponible de 7 Kg/cm².
Esta presión actúa sobre la superficie del pistón B de 20 cm2. produciendo una fuerza de empuje de 140 Kg.
Es decir que la fuerza aplicada sobre el pistón A es multiplicada en la misma relación, que la existente entre las áreas delos dos pistones.
Este principio, de multiplicación de fuerza es empleado en el freno de los automóviles y en las prensas hidráulicas.
Refiriéndonos nuevamente a la Fig. 1-12 vemos que la multiplicación de fuerzas se hace a expensas de sacrificar la carrera del cilindro B. El pistón A se mueve una distancia de 10 cm desplazando 100 cm³ (10 x l0).
Esta cantidad de aceite mueve el pistón B solo 5cm..
La velocidad de la carrera se ha sacrificado. El pistón B se mueve 5 cm. en el mismo tiempo que el pistón A recorre 10 cm.
En la figura 1-13 vemos una analogía mecánica al sistema hidráulico descrito. El producto de las fuerzas por las distancias debe ser igual en ambos sistemas de acuerdo a las leyes de la mecánica. En el extremo izquierdo 70 x 0,10 = 0,700 Kgm., en el extremo derecho...