MULTIMETRO

MULTIMETRO

Un multímetro, a veces también denominado tester, es un instrumento de medida que ofrece la posibilidad de medir distintas magnitudes en el mismo aparato. Las más comunes son las de voltímetro, amperímetro y ohmetro. Es utilizado frecuentemente por personal en toda la gama de electrónica y electricidad.

FUNCIONES COMUNES:

Existen distintos modelos que incorporan además de las tres funciones básicas antes citadas algunas de las siguientes:
Un comprobador de resistencia, que emite un sonido cuando el circuito bajo prueba no está interrumpido o la resistencia no supera un cierto nivel. (También puede mostrar en la pantalla 00.0, dependiendo el tipo y modelo). Presentación de resultados mediante dígitos en una pantalla, en lugar de lectura en una escala. Amplificador para aumentar la sensibilidad, para la medida de tensiones o corrientes muy pequeñas o resistencias de muy alto valor. Medida de inductancias y capacitancias. Comprobador de diodos y transistores. Escalas y zócalos para la medida de temperatura mediante termopares normalizados.

COMO USAR EL MULTIMETRO

Comenzamos con la medición del voltaje en una pila de 1,5 Volt, algo gastada, para ver en qué estado se encuentra la misma. Para realizar la medición de voltajes, colocamos la llave selectora del multímetro en el bloque “DCV” siglas correspondientes a: Direct Current Voltage, lo que traducimos como Voltaje de Corriente Continua, puesto que la pila constituye un generador de corriente contínua.

Colocamos la punta roja en el electrodo positivo de la pila, la punta negra en el negativo, la llave selectora en la posición “2,5“ y efectuamos la medición.

La llave selectora indica el valor máximo que podemos medir de tensiones continuas en volt. Como hemos seleccionado 2,5 Volt, entonces la escala que tiene como máximo valor el número “250”, se transformará en un valor máximo de 2,5 Volt, luego, en la misma escala:

El número 200 equivale a: 2 Volt

150 equivale a: 1,5 Volt

100 equivale a: 1 Volt

50 equivale a: 0,5 Volt

Estos valores los podemos apreciar en la cuarta escala graduada (comenzando desde arriba) Al efectuar la medición, la aguja quedará entre dos números de la escala seleccionada.

Al número menor lo llamaremos: “Lectura menor”, y al número mayor, “Lectura Mayor”. A la Lectura menor, se le deberá sumar la cantidad de divisiones que tenemos, hasta donde se detuvo la aguja. El valor de cada una de las divisiones, se calcula mediante la fórmula:

Vdiv. = (LM - Lm) ÷ Cdiv.

DONDE:

Vdiv. = Valor de cada división

LM = Lectura Mayor

Lm = Lectura menor

Cdiv.= cantidad de divisiones entreLm y LM.

EN NUESTRO CASO RESULTA:

Vdiv.= (1,5V - 1V) ÷ 10 = 0,05V

Finalmente, el valor medido, resulta de sumar a la Lectura menor, la cantidad de divisiones hasta donde se detuvo la aguja, o sea, nueve divisiones, por lo tanto:

Valor medido = 1 V + 9 x 0,05 V = 1,45V

TRANSISTORES

TRANSISTORES

ES UN DISPOSITIVO CON PROPIEDADES SIMILARES A LOS ANTIGUOS TUBOS DE VACIO, QUE NORMALMENTE ESTA COMPUESTO DE GERMANIO O SILICIO, MATERIALES QUE SON SEMICONDUCTORES ADECUADOS PARA APLICARLOS A LOS TRANSISTORES, LOS PRINCIPALES TIPOS DE TRANSISTORES SON BIPOLARES Y FETS.

TIPOS DE TRANSISTORES

DE PUNTA DE CONTACTO: ESTE CONSISTIA EN ELECTRODOS DE EMISOR Y COLECTOR TOCANDO UN PEQUEÑO BLOQUE DE GERMANIO LLAMADO BASE,QUE PUEDE SER TIPO N Y DEL TIPO P.

DE UNION POR CRECIMIENTO: SE OBTIENEN SUS CRISTALES REALIZANDO UN PROCESO DE CRECIMIENTO CON EL GERMANIO Y EL SILICIO FUNDIDOS DE FORMA QUE PRESENTEN UNIONES CON MUY POCA SEPARACION INCRUSTADAS EN LA PASTILLA. LAS IMPUREZAS HACEN QUE PRODUSCAN LINGOTES PNP O NPN, DE LOS QUE SE OBTIENE PASTILLAS INDIVIDUALES, UNION POR ALINEACION O CAMPO DE INTERNO , QUE ES AQUEL EN QUE LA CONCENTRACION DE IMPUREZAS SE ENCUENTRA EN UNA CIERTA ZONA DE LA BASE A FIN DE MEJORAR EL COMPORTAMIENTO EN ALTA FRECUENCIA DEL TRANSISTOR.

DE UNION DIFUSA: SE UTILIZA EN UN MARGEN AMPLIO DE FRECUENCIA, ES FABRICADO CON SILICIO, LO QUE FAVORECE LA CAPACIDAD DE POTENCIA SE SUBDIVIDEN EN LOS DE DIFUSION UNICA (HOMETAXIAL), DOBLE DIFUSION, DOBLE DIFUCION PLANAR Y TRIPLE DIFUCION PLANAR.

EPITAXIALES: ESTE ES UN TRANSISTOR DE UNION OBTENIDO POR EL PROCESO DE CRECIMIENTO EN PASTILLA DE SEMICONDUCTOR Y PROCESOS FOTOLITOGRAFICOS UTILIZADOS PARA DEFINIR LAS REGIONES DE EMISOR Y DE BASE DURANTE EL CRECIMIENTO. SE SUBDIVIDEN EN TRANSISTORES DE BASE EPITAXIAL, CAPA EPITAXIAL, CAPA EPITAXIAL Y SOBRECAPA.

DE EFECTO DE CAMPO UNION(JFET): TAMBIEN ES CONOCIDO COMO TRANSISTOR UNIPOLAR, FUE EL PRIMER TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO EN LA PRACTICA. LO FORMA UNA BARRA DE SILICIO QUE ES UN SEMICONDUCTOR DE TIPO N O P, A UNO DE ESTOS LO LLAMAREMOS SURTIDOR Y AL OTRO DRENADOR. APLICANDO TENSION POSITIVA ENTRE EL DRENADOR Y EL SURTIDOR Y CONECTANDO A PUERTA AL SURTIDOR, ESTABLECEREMOS UNA CORRIENTE, A LA QUE LLAMAREMOS CORRIENTE DE DRENADOR CON POLARIZACION CERO. CON UN POTENCIAL NEGATIVO DE PUERTA AL QUE LLAMAMOS TENSION DE ESTRANGULAMIENTO, CESA LA CONDUCCION EN EL CANAL.

COMO PROBAR UN TRANSISTOR

Para probar transistores bipolares hay que analizar un circuito equivalente de éste, en el que se puede utilizar lo aprendido al probar diodos. Ver la siguiente figura.
Se ve que los circuitos equivalentes de los transistores bipolares NPN y PNP están compuestos por diodos y se sigue la misma técnica que probar diodos comunes.
La prueba se realiza entre el terminal de la base (B) y el terminal E y C. Los métodos a seguir en el transistor NPN y PNP son opuestos.
Al igual que con el diodo, si uno de estos "diodos del equivalentes del transistor" no funcionan cono se espera hay que cambiar el transistor.
Nota: Aunque este método es muy confiable (99 % de los casos), hay casos en que, por las características del diodo o el transistor, esto no se cumple. Para efectos prácticos se sugiere tomarlo como confiable en un 100%

SEMICONDUCTOR

SEMICONDUCTOR

Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de la temperatura del ambiente en el que se encuentre. Los elementos químicos semiconductores de la tabla periódica se indican en la tabla siguiente.

El elemento semiconductor más usado es el silicio, aunque idéntico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos II y III con los de los grupos VI y V respectivamente (AsGa, PIn, AsGaAl, TeCd, SeCd y SCd). De un tiempo a esta parte se ha comenzado a emplear también el azufre. La característica común a todos ellos es que son tetravalentes, teniendo el silicio una configuración electrónica s²p².

Tipos de semiconductores

Semiconductores intrínsecos:

Un cristal de silicio forma una estructura tetraédrica similar a la del carbono mediante enlaces covalentes entre sus átomos, en la figura representados en el plano por simplicidad. Cuando el cristal se encuentra a temperatura ambiente, algunos electrones pueden, absorbiendo la energía necesaria, saltar a la banda de conducción, dejando el correspondiente hueco en la banda de valencia (1). Las energías requeridas, a temperatura ambiente son de 1,12 y 0,67 eV para el silicio y el germanio respectivamente.

Obviamente el proceso inverso también se produce, de modo que los electrones pueden caer desde el estado energético correspondiente a la banda de conducción, a un hueco en la banda de valencia liberando energía. A este fenómeno, se le denomina recombinación. Sucede que, a una determinada temperatura, las velocidades de creación de pares e-h, y de recombinación se igualan, de modo que la concentración global de electrones y huecos permanece invariable. Siendo "n"la concentración de electrones (cargas negativas) y "p" la concentración de huecos (cargas positivas), se cumple que: ni = n = p

siendo ni la concentración intrínseca del semiconductor, función exclusiva de la temperatura. Si se somete el cristal a una diferencia de tensión, se producen dos corrientes eléctricas. Por un lado la debida al movimiento de los electrones libres de la banda de conducción, y por otro, la debida al desplazamiento de los electrones en la banda de valencia, que tenderán a saltar a los huecos próximos (2), originando una corriente de huecos en la dirección contraria al campo eléctrico cuya velocidad y magnitud es muy inferior a la de la banda de conducción.

Semiconductores extrínsecos

Si a un semiconductor intrínseco, como el anterior, se le añade un pequeño porcentaje de impurezas, es decir, elementos trivalentes o pentavalentes, el semiconductor se denomina extrínseco, y se dice que está dopado. Evidentemente, las impurezas deberán formar parte de la estructura cristalina sustituyendo al correspondiente átomo de silicio.

Semiconductor tipo N

Un Semiconductor tipo N se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso negativas o electrones).
Cuando el material dopante es añadido, éste aporta sus electrones más débilmente vinculados a los átomos del semiconductor. Este tipo de agente dopante es también conocido como material donante ya que da algunos de sus electrones.
El propósito del dopaje tipo n es el de producir abundancia de electrones portadores en el material. Para ayudar a entender como se produce el dopaje tipo n considérese el caso del silicio (Si). Los átomos del silicio tienen una valencia atómica de cuatro, por lo que se forma un enlace covalente con cada uno de los átomos de silicio adyacentes. Si un átomo con cinco electrones de valencia, tales como los del grupo VA de la tabla periódica (ej. fósforo (P), arsénico (As) o antimonio (Sb)), se incorpora a la red cristalina en el lugar de un átomo de silicio, entonces ese átomo tendrá cuatro enlaces covalentes y un electrón no enlazado. Este electrón extra da como resultado la formación de "electrones libres", el número de electrones en el material supera ampliamente el número de huecos, en ese caso los electrones son los portadores mayoritarios y los huecos son los portadores minoritarios. A causa de que los átomos con cinco electrones de valencia tienen un electrón extra que "dar", son llamados átomos donadores. Nótese que cada electrón libre en el semiconductor nunca está lejos de un ion dopante positivo inmóvil, y el material dopado tipo N generalmente tiene una carga eléctrica neta final de cero....

Semiconductor tipo P

Un Semiconductor tipo P se obtiene llevando a cabo un proceso de dopado, añadiendo un cierto tipo de átomos al semiconductor para poder aumentar el número de portadores de carga libres (en este caso positivos o huecos).
Cuando el material dopante es añadido, éste libera los electrones más débilmente vinculados de los átomos del semiconductor. Este agente dopante es también conocido como material aceptor y los átomos del semiconductor que han perdido un electrón son conocidos como huecos.
El propósito del dopaje tipo P es el de crear abundancia de huecos. En el caso del silicio, un átomo trivalente (típicamente del grupo IIIA de la tabla periódica) de los átomos vecinos se le une completando así sus cuatro enlaces. Así los dopantes crean los "huecos". Cada hueco está asociado con un ion cercano cargado negativamente, por lo que el semiconductor se mantiene eléctricamente neutro en general. No obstante, cuando cada hueco se ha desplazado por la red, un protón del átomo situado en la posición del hueco se ve "expuesto" y en breve se ve equilibrado por un electrón. Por esta razón un hueco se comporta como una cierta carga positiva. Cuando un número suficiente de aceptores son añadidos, los huecos superan ampliamente la excitación térmica de los electrones. Así, los huecos son los portadores mayoritarios, mientras que los electrones son los portadores minoritarios en los materiales tipo P. Los diamantes azules (tipo IIb), que contienen impurezas de boro (B), son un ejemplo de un semiconductor tipo P que se produce de manera natural.

COMPONENTES ELECTRICOS

RESISTENCIA

ES UNA SUSTANCIA QUE hACE QUE RESISTA U OPONGA EL PASO DE UNA CORRIENTE ELECTRICA,ESTA SE DETERMINA POR LA LEY DE OHM CUANTA CORRIENTE FLUYE EN EL CIRCUITO CUANDO SE LE APLICA UN VOLTAJE DETERMINADO, SU UNIDAD ES EL OHMIO, SU ABREVIATURA HABITUAL ES LA R Y EL SIMBOLO DEL OHMIO ES LA LETRA GRIEGA OMEGA,Ω.

BOBINAS

CONSISTEN EN UN HILO CONDUCTOR ENROLLADO. AL PASAR UNA CORRIENTE A TRAVES DE LA BOBINA,ALREDEDOR DE LA MISMA SE CREA UN CAMPO MAGNETICO QUE TIENDE A OPONERSE A LOS CAMBIOS BRUSCOS DE LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE.UNA BOBINA PUEDE UTILIZARSE PARA DIFERENCIAR ENTRE SEÑALES RAPIDAS Y LENTAMENTE CAMBIANTES(ALTAS Y BAJAS FRECUENCIAS).

CAPACITORES

ES UN DISPOSITIVO QUE ALMACENA ENERGIA ELECTRICA.ESTA FORMADO POR UN PAR DE SUPERFICIES CONDUCTORAS EN SITUACION DE INFLUENCIA TOTAL,GENERALMENTE EN FORMA DE TABLAS,ESFERAS O LAMINAS, SEPARADOSPOR UN MATERIAL DIELECTRICO O POR EL VACIO, ESTA SE MIDE EN FARADIOS

TRANSFORMADORES

DISPOSITIVO ELECTRICO QUE CONSTA DE UNA BOBINA DE CABLE SITUADA JUNTO A UNA O VARIAS BOBINAS,QUE SE UTILIZA PARA UNIR DOS O MAS CIRCUITOS DE CORRIENTE ALTERNA. UN TRANSFORMADOR CUYO VOLTAJE SECUNDARIO SEA SUPERIOR AL PRIMERO SE LLAMA TRANSFORMADOR ELEVADOR, SI EL VOLTAJE SECUNDARIO ES INFERIOR AL PRIMARIO ESTE DISPOSITIVO RECIBE EL NOMBRE DE TRANSFORMADOR REDUCTOR.

LA CANTIDAD DE TERMINALES VARIA SEGUN CUANTAS BOBINAS Y TOMAS TENGA, COMO MINIMO SON 3 PARA LOS AUTO-TRANSFORMADORES Y CUATRO EN ADELANTE PARA LOS TRANSFORMADORES ,NO TIENEN POLARIDAD AUNQUE SI ORIENTACION MAGNETICA DE LOS BOBINADOS.

EVIDENCIA DE CONOCIMIENTOS 1

CORRIENTE ELECTRICA

LA CORRIENTE ELECTRICA ES EL MOVIMIENTO DE LOS ELECTRONES POR EL INTERIOR DE UN CONDUCTOR.

CONDUCTIVIDAD

ES LA QUE PERMITE EL PASO DE LA CORRIENTE ELECTRICA Y VARIA SU TEMPERATURA.

RESISTIVIDAD

ES EL GRADO DE DIFICULTAD QUE ENCUENTRAN LOS ELECTRONES EN SUS DESPLAZAMIENTOS, SU VALOR DESCRIBE EL COMPORTAMIENTO DE UN MATERIAL FRENTE AL PASO DE CORRIENTE ELECTRICA, POR LO QUE DA UNA IDEA DE LO BUEN O MAL CONDUCTOR QUE ES. UN VALOR ALTO DE RESISTIVIDAD INDICA QUE EL MATERIAL ES MAL CONDUCTOR MIENTRAS QUE UNO BAJO INDICARA QUE ES UN BUEN CONDUCTOR.

TIPOS DE MATERIALES

CONDUCTORES

• CONDUCTOR DE CLASE 1: SON LOS DE ELEVADA CONDUCTIVIDAD ELECTRICA, EN GENERAL SON LOS METALES COMERCIALES DE USO ELECTRICO,COBRE,ALUMINIO,ALEACIONES DE ALUMINIO.
• CONDUCTOR DE CLASE 2: SON LOS SEMICONDUCTORES DE GERMANIO, SILICIO.
• CONDUCTOR DE CLASE 3: LOS AISLANTES

AISLANTES:

• LANA DE ROCA
• LANA DE VIDRIO
• POLIESTIRENO EXPANDIDO
• POREXPAN
• AGRAMIZA

CORRIENTE ALTERNA

ESTA VARIA EN DIRRECCION CICLICAMENTE, SU FORMA ES DE ONDA SENOIDAL QUE TRANSMITE MAS EFICIENTE LA ENERGIA

CORRIENTE DIRECTA O CONTINUA

ESTA SE GENERA A PARTIR DE UN FLUJO CONTINUO DE ELECTRONES QUE SIEMPRE VA DEL MISMO SENTIDO, EL CUAL ES DESDE EL POLO NEGATIVO DE LA FUENTE AL POLO POSITIVO, ESTA SE CARACTERIZA POR SU TENCION,POR QUE, AL TENER FLUJO DE ELECTRONES PREFIJADO PERO CONTINUO EN EL TIEMPO, PROPORCIONA UN VALOR FIJO DE ESTA.

MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y CORRECTIVO DE MONITORES Y FUENTES DE PODER