Simon Monk - Ejercicios prácticos con Electrónica

Figura 2-10. Una fotorresistencia .

Podemos encontrar más información sobre el uso de una fotorresistencia en el Ejercicio 12.6.

Deseamos medir la temperatura electrónicamente.

Un método consiste en usar un termistor. Existen otros métodos, que exploraremos en el Ejercicio 12.10y en el Ejercicio 12.11.

Todas las resistencias son sensibles a los cambios de temperatura hasta cierto punto. Sin embargo, los termistores ( Figura 2-11) presentan una resistividad extremadamente sensible a dichos cambios. Al igual que ocurre con las fotorresistencias ( Ejercicio 2.8), se usan a menudo en la configuración del divisor de voltaje ( Ejercicio 2.6 2.6 Cómo reducir un voltaje a un valor específico Problema Deseamos reducir un voltaje de CA o CC. ) para convertir la resistividad en una lectura de voltaje más adecuada.

Figura 2-11. Dos termistores .

Existen dos tipos de termistores. Los termistores NTC ( Negative Temperature Coefficient , coeficiente de temperatura negativo) son los más habituales y presentan una resistividad que disminuye a medida que se incrementa la temperatura. La resistividad de los termistores PTC ( Positive Temperature Coefficient , coeficiente de temperatura positivo) por el contrario, crece a medida que lo hace la temperatura.

Además de su uso para medir temperaturas (vea el Ejercicio 12.7) los termistores PTC también se utilizan para limitar la corriente. A medida que la corriente que atraviesa el termistor se incrementa, la resistencia se caliente y se eleva también la resistividad del material, con lo que la corriente comienza a reducirse.

Para consultar circuitos prácticos que usen un termistor en la medición de temperatura, vea el Ejercicio 12.7y el Ejercicio 12.8.

El conductor, cable, o hilo ideal es el que presenta una resistividad de cero. En realidad todos los hilos tienen resistividad y nuestra obligación consiste en tenerlo presente en nuestros diseños, así como conocer bien los diferentes tipos de hilos.

Todos los hilos oponen resistencia al paso de la corriente. Un cable de cobre grueso opondrá una resistencia mucho menor que la misma longitud de cable más fino. Una cita conocida es la que dice: "lo mejor de los estándares es que hay muchos entre los que elegir". Y en ningún sitio resulta esto más acertado que en el ámbito del grosor, o sección, de un hilo conductor. Uno de los estándares más comunes es el AWG ( American Wire Gauge , medida de sección de cable americana) que se usa mayoritariamente en los Estados Unidos, y la SWG ( Standard Wire Gauge , medida de sección de cable estándar) que se usa sobre todo en el Reino Unido; además, claro está, de expresar la sección directamente en mm.

Prácticamente todo el cableado que se utiliza en electrónica está hecho de cobre. Si eliminamos los elementos aislantes de un hilo y observamos que es de color plateado, seguramente será también de cobre, pero con una aleación de zinc para evitar que se oxide y facilitar la soldadura.

La Tabla 2-2muestra algunas de las secciones que se usan más habitualmente junto con sus valores de resistencia en Ω/pie (un pie es aproximadamente 30,5 cm) y Ω/metro para los hilos de cobre.

Tabla 2-2. Propiedades de las secciones usadas más habitualmente en hilos de cobre .

Cuanto mayor sea el valor AWG menor es el calibre, más fino es el cable. Los hilos más finos de 24 AWG suelen ser hilos esmaltados diseñados para el devanado de transformadores y bobinas inductoras, como los mostrados en la Figura 2-12.

Figura 2-12. Hilo con esmaltado aislante para devanado de bobinas inductoras, 30-22 AWG .

El conductor sólido está formado por un solo hilo de cobre rodeado de plástico aislante ( Figura 2-13). Resulta muy útil con las placas de pruebas, en las que se hacen conexiones sin soldadura ( Ejercicio 20.1). Sin embargo, no se debería utilizar en situaciones donde haya probabilidad de que se lo vaya a doblar o retorcer de forma repetida, puesto que podría romperse por fatiga del material. El autor siempre tiene existencias de este tipo de cable con aislantes al menos de tres colores: negro, para el negativo; rojo, para el positivo; y algún otro color para conexiones sin potencia.

Figura 2-13. Conductor de interconexión de un solo hilo (24 AWG) .

Para el cableado de propósito general en el que se espera una cierta cantidad razonable de movimiento, debemos usar cables multinúcleo trenzado con plástico aislante. Nuevamente, conviene contar con cables de varios colores.

Figura 2-14. Cables multinúcleo de 19 y 15 AWG, y un cable par de cobre .

Las corrientes listadas en la Tabla 2-2son solo indicativas. La corriente real que puede tolerar cada calibre sin sobrecalentarse depende de muchos factores, incluyendo lo adecuada que resulte la ventilación de la carcasa del proyecto y si los cables están todos agrupados y disipando calor en exceso. Así pues, debemos tratar los valores de la Tabla 2-2como guía orientativa.

A la hora de comprar cables, es normal que estos indiquen su temperatura máxima de aislamiento. No solo por el calentamiento interno del cable, sino también por las situaciones donde el aislamiento se va a utilizar en ambientes muy calurosos, como hornos o calderas.

Si buscamos cables capaces de tolerar altos voltajes, necesitaremos que lleven un buen aislante. Asimismo, los cables suelen incorporar el valor de voltaje de ruptura en su aislante.

Para una tabla comparativa de las secciones o calibres de los cables, vea http://bit.ly/2lOyPIh .

Para aprender más sobre las corrientes toleradas por los distintos cables, vea http://bit.ly/2mbgZS8 .

En la electrónica digital, los condensadores son casi un seguro de vida porque ofrecen un almacenamiento de carga de forma temporal que mejora la fiabilidad de los circuitos. Por tanto, la mejor manera de usarlos consiste en seguir las recomendaciones que aparecen en las hojas de especificaciones de los CI, sin necesidad de cálculo alguno.

Sin embargo, en electrónica analógica, el uso de condensadores admite mucha más variación. Su capacidad de almacenar pequeñas cantidades de carga durante cortos periodos de tiempo se puede usar para establecer la frecuencia en osciladores (vea el Ejercicio 16.5). Se pueden utilizar para suavizar los rizos en una fuente de alimentación (vea el Ejercicio 7.2) o para acoplar dos circuitos de audio sin transferir el componente de CC de la señal (vea el Ejercicio 17.9).