apuntes de electrónica secundaria

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ELECTROSTTICAUna manifestacin habitual de la electricidad es la fuerza de atraccin o repulsin entre dos cuerpos estacionarios que, de acuerdo con el principio de accin y reaccin, ejercen la misma fuerza elctrica uno sobre otro. La carga elctrica de cada cuerpo puede medirse en culombios. La fuerza entre dos partculas con cargas q1 y q2 puede calcularse a partir de la ley de Coulomb

segn la cual la fuerza es proporcional al producto de las cargas dividido entre el cuadrado de la distancia que las separa. La constante de proporcionalidad K depende del medio que rodea a las cargas. La ley se llama as en honor al fsico francs Charles de Coulomb. Toda partcula elctricamente cargada crea a su alrededor un campo de fuerzas. Este campo puede representarse mediante lneas de fuerza que indican la direccin de la fuerza elctrica en cada punto. Para mover otra partcula cargada de un punto a otro del campo hay que realizar trabajo. La cantidad de energa necesaria para efectuar ese trabajo sobre una partcula de carga unidad se conoce como diferencia de potencial entre ambos puntos. Esta magnitud se mide en voltios. La Tierra, un conductor de gran tamao que puede suponerse sustancialmente uniforme a efectos elctricos, suele emplearse como nivel de referencia cero para la energa potencial. As, se dice que el potencial de un cuerpo cargado positivamente es de tantos voltios por encima del potencial de tierra, y el potencial de un cuerpo cargado negativamente es de tantos voltios por debajo del potencial de

SOLDADURA

La soldadura es el proceso de unir metales con otro metal; su punto de fusin es bajo. Dicho metal recibe el nombre de soldadura. En electricidad y electrnica los metales que se unen son generalmente alambres de cobre, lenguetas, puntos terminales y similares. El propsito principal de la soldadura elctrica, denominada soldado blando, es establecer un buen contacto elctrico entre las superficies soldadas. La soldadura empleada en electricidad y electrnica por lo general tiene la forma de un alambre. Este alambre de soldadura tiene uno o ms ncleos de resinas fundentes. Cuando la soldadura se funde, el fundente fluye sobre las superficies a soldar y acta como un limpiador que elimina las capas de xido de la superficie. Estos xidos se producen cuando el oxgeno y el aire se combinan qumicamente con el metal: deben retirarse puesto que la soldadura no se adhiere en superficies cubiertas por ellos. Un fundente cido nunca debe usarse cuando se sueldan alambres de cobre. El cido produce corrosin en el cobre, la cual da como resultado una dbil unin soldada y una alta resistencia entre los alambres conectados. Composicin y punto de fusin de la soldadura. La soldadura blanda es una aleacin de estao y plomo; en general existe en composiciones del 40% de estao y 60% de plomo, 50% de estao y 50% de plomo, 60% de estao y 40% de plomo. La segunda de las tres tiene un punto de fusin ms bajo, el cual vara entre 360 y 370 F (182 a 188 C ). Una soldadura con bajo punto de fusin permite soldar con menos calor. De esta manera se reduce el peligro de daar los componentes o aislamiento, de componentes semiconductores. Soldadura eutctica. La soldadura eutctica est compuesta con un 63% por estao y en un 37% por plomo; de todas las combinaciones de estao y plomo es la que tiene el menor punto de fusin, 360 F (182C). Medida. Adems de la composicin, las soldaduras se especifican por el dimetro o por un calibre de la AWG. Las soldaduras ms usuales tienen dimetros de 1/16 de pulg o 3/32 de pulg (1,59 o 2.38 mm).

CAUTINES El cautn es una herramienta que se utiliza para fundir la soldadura. En un cautn elctrico se genera calor debido al paso de una corriente a travs de un elemento calefactor, que en general consiste en una bobina devanada con un alambre de alta resistencia. La cantidad de calor que se genera es proporcional a la potencia nominal del elemento calefactor. Para el trabajo elctrico y electrnico, la potencia nominal de los cautines vara de los 25 a 100 watts.

Los cautines de gran capacidad que se emplean para soldar alambres en objetos grandes pueden tener un wattaje nominal de 250 watts o mayor .Una regla general es seleccionar un cautn que no produzca ms calor del necesario para el trabajo. Soportes para cautines. Siempre se debe mantener el cautn caliente en un portaherramientas o soporte mientras no se est utilizando. Esto evita que las superficies de trabajo se carbonicen o quemen por haber colocado el cautn en forma inconveniente. Los soportes encerrados en una proteccin metlica perforada ofrecen la mejor defensa contra las quemaduras de piel o ropa. Un cautn puede provocar un incendio si se maneja en forma inadecuada. Por tal motivo, se debe ser muy cuidadoso cuando se emplee cualquier cautn. Puntas. Las puntas de los cautines son de diferentes formas y por lo general se fabrican de cobre. Sin embargo, algunas son niqueladas o blindadas para reducir la corrosin. La mayor parte de los cautines tienen puntas reemplazables que se atornillan en la boquilla cilndrica o se sujetan con un tornillo de ajuste. Despus de cierto tiempo, la punta de un cautn se cubrir de una capa delgada de xido. Esto reduce la cantidad de calor que se transfiere del cautn a la punta. El xido provocar tambin que la punta se pegue en el cautn. Para evitar que lo anterior suceda, una punta debe quitarse del cautn despus de que se ha usado durante un tiempo y limpiarse con lija antes de volver a utilizarse. Cuando coloque una punta en un cautn, asegrese de haberla introducido completamente en la boquilla del mismo. Estaado y limpieza. La punta del cautn debe estaarse antes de utilizarse; esto incluye fundir una delgada capa de soldadura sobre su superficie. De esta manera, se logra conducir ms calor de la punta hacia la superficie que se est soldando. Despus de estaar la punta, deber eliminarse toda soldadura remanente sobre ella frotndola con cuidado sobre una esponja hmeda suave. Las caras o superficies planas de la punta despus de haberse utilizado por algn tiempo se cubren con el residuo quemado del fundente de la soldadura. Este recubrimiento reduce la cantidad de calor entregada a la superficie que se est soldando. Cuando utilice un cautn conserve siempre la punta limpia y brillante frotndola sobre una esponja hmeda procedimiento necesario para un buen trabajo de soldadura. Una punta galvanizada nunca debe limpiarse con una lima o cepillo de alambre, debido a que puede daarse su recubrimiento protector. PISTOLAS PARA SOLDAR

Una pistola para soldar es una herramienta fundidora de soldadura que cuenta con un transformador reductor. ste aplica un bajo voltaje a travs de la punta. La corriente que atraviesa la punta produce suficiente calor para fundir la soldadura. La pistola se controla con un interruptor de disparo de encendido y apagado. El interruptor tiene a menudo dos posiciones de disparo, que permiten dos niveles de calor de operacin. Los wattajes nominales para los dos niveles podran ser, por ejemplo, 100 y 140. Despus de colocar el interruptor en la primera posicin de disparo, la punta en pocos segundos se calienta a la temperatura para la soldadura. Para soldar, ponga la punta en el metal y alimente un poco de soldadura en la misma para liberar el fundente. Despus aplique soldadura en el punto de trabajo hasta que fluya libremente. Retire inmediatamente la pistola y suelte el disparador. La segunda posicin de disparo genera ms calor para trabajos ms pesados. La mayor parte de las pistolas de soldar tienen una o ms lmparas que se encienden cuando se oprime el disparador. Las lmparas iluminan las superficies que se estn soldando e indican que la pistola est en operacin. Las pistolas de soldar cuentan con puntas reemplazables que presentan diversas formas. stas se estaan y limpian de la misma manera que las utilizadas con los cautines. Una pistola para soldar con una punta abierta, nunca se debe usar para soldar dispositivos semiconductores, como transistores y circuitos integrados, debido a que un intenso campo magntico rodea la punta. Dicho campo puede desordenar seriamente la disposicin atmica dentro de los dispositivos, dandolos o arruinndolos. PREPARACIN DE ALAMBRES PARA LA SOLDADURA En casi todos los trabajos de soldadura, deber quitarse alrededor de pulg (13 mm) de aislamiento del alambre. Los alambres a los cuales se les ha quitado el aislamiento por lo general estn lo suficientemente limpios para la soldadura. Sin embargo, alambres desnudos, como los hilos de conexin de capacitares y resistores, pueden recubrirse con aceite, impurezas o una capa de xido. Dichos alambres deben limpiarse con un borrador de tinta, lija fina o la hoja de una navaja. Al limpiar cualquier alambre, debe tener cuidado de no amellarlo o quitar demasiado cobre. Despus de quitar el aislamiento de un alambre trenzado, todas las trenzas deben torcerse para formar un manojo slido. Esto evitar que una trenza suelta entre en contacto con otros alambres y cause un corto circuito. Algunos alambres para electroimn se revisten con un aislamiento que puede quemarse cuando se sueldan. En este caso siempre debe quitarse el aislamiento con una lija fina, una navaja o un solvente qumico. Estaado. Los alambres de cobre desnudos siempre deben estaarse antes de la soldadura. De este modo el soldado es ms rpido, efectivo y requiere menos calor. Los alambres preestaados pueden soldarse con frecuencia ms rpidamente si se reestaan antes de realizar el proceso. Un alambre puede estaarse en forma rpida usando un portacautn .Para ello, primero funda un poco de soldadura sobre la punta del cautn; ponga

el alambre en contacto con la soldadura y funda una pequea cantidad de soldadura adicional en la punta, girando el alambre hasta que toda la superficie desnuda sobre la cual se realizar una conexin soldada debe estaarse de antemano. Cable coaxial. Al trabajar con un cable coaxial tenga cuidado de no daar el aislamiento entre el alambre y el conductor interior. Esto es de particular importancia cuando se suelda con hilo de conexin en el blindaje. Si se aplica demasiado calor a tal unin el aislamiento puede fundirse lo suficiente para provocar un corto circuito entre est y el conductor interior. SOLDADURA DE ALAMBRES EN LENGUETAS Un alambre que se soldar en una lengeta primero debe fijarse mecnicamente a ella para mantenerse en el lugar adecuado. Si el alambre es el hilo de conexin de un dispositivo de semiconductor, como un diodo o un transistor, nale un sumidero o disipador de calor. A continuacin funda un poco de soldadura en la punta del cautn o pistola. Apoye la punta en un lado de la unin La soldadura fundida permitir que se conduzca ms calor de la punta hacia la unin Caliente esta ultima brevemente y despus apoye un pedazo de alambre de soldadura en el otro lado de la lengeta hasta que se funda una pequea cantidad. Deje fluir esta soldadura por toda la unin. Mantenga la punta en el lugar un tiempo largo y posteriormente seprela de la unin. Una vez enfriada sta, quite le sumidero de calor. Emplee slo la soldadura suficiente para cubrir todas las superficies de la unin sin encubrir la forma de la misma. Esto permitir inspeccionarla y evitar adems que un exceso de soldadura provoque un corto circuito con los alambres o terminales cercanos. No mueva ni toque un alambre recin soldado hasta que la soldadura haya enfriado lo suficiente. Si mueve una conexin caliente, la soldadura repentinamente se tornar menos brillante. Una unin soldada de color opaco indica que no se emple suficiente calor. Tal unin, denominada comnmente unin soldada fra no brinda un buen contacto elctrico. Maneje siempre con cuidado un cautn o pistola para no quemar el aislamiento o daar los componentes. Es aislamiento quemado o carbonizado presenta un mal aspecto y adems puede producir un corto circuito o una conexin a tierra. SOLDADURA DE ALAMBRE EN TERMINALES HUECAS La soldadura de alambre en una Terminal hueca, como una clavija fonogrfica, Primero se funde una pequea cantidad de soldadura en la punta del cautn o pistola. Mantenga la punta de la clavija en el lugar apropiado hasta que la soldadura se haya extendido sobre ella. Posteriormente aada ms soldadura si es necesario. Debe cortarse o limarse cualquier exceso de soldadura o alambre que se extienda ms all de la punta de la clavija. Esto evita que la clavija se pegue cuando se inserte en un conector. SOLDADURA ENTRE ALAMBRES

Los alambres se sueldan por lo general en puntos terminales como lenguetas sin embargo, algunas veces es necesario o deseable soldar dos alambres entre si sin lengeta. Los amarres primero se amarran o se enganchan firmemente entre si, para soldarse despus. La unin soldada debe ser lo ms corta posible y cubierta con un portacables u otro aislamiento. El portacables establece un asilamiento elctrico de la unin y produce un trabajo mejor presentado.

Resistores y Capacitores Los circuitos electrnicos se construyen con diferentes partes o componentes. Una de estas partes es el resistor. Los resistores pueden ser de dos tipos: fijos o variables. Un resistor fijo es aquel cuyo valor no puede cambiarse por medios mecnicos, generalmente se construyen de carbn aglomerado, grafito o alambre. El resistor variable tambin se conoce como restato o potencimetro y es aquel que puede variar su valor por medios mecnicos; esto se logra con un contacto deslizante que se mueve de posicin manualmente.

Unidad de medida de los resistores El valor de un resistor se expresa en ohms. El ohm es la unidad de medida de la resistencia elctrica y se represente con la letra (omega). Para identificar el valor de los resistores fijos, se ha establecido un cdigo de colores.

Este cdigo es muy til para saber el valor de los resistores, pues en los circuitos electrnicos, stos pueden ser iguales y tener diferente forma. Capacidad de disipacin de calor de los resistores Al seleccionar un resistor, ya sea fijo o variable, hay que tener en cuenta dos cosas principales: primero su valor en ohms; y segundo, su capacidad de disipacin de calor. Esto es, si nicamente se pide un resistor fijo de 100 ohms, un potencimetro de 500 000 ohms, o bien, un restato de 5000 ohms, se indicara su valor, pero esto no es suficiente; es necesario sealar tambin su capacidad de disipacin de calor, la cual se expresa en watt. As, por ejemplo, lo correcto sera pedir un resistor de 100 ohms a watt, o bien, un restato de 1 000 ohms a 5 watts. Cuando se manejan valores muy grandes de resistores, ya sea miles o millones de ohms, se acostumbra por razones prcticas utilizar el trmino kiloohm y megaohm, que equivalen a 1 000 y 1 000 000 de ohms, respectivamente.

Cdigo de colores de los resistores Existen diversas formas Para indicar el valor de un resistor. En algunos casos, se imprime dicho valor sobre el cuerpo de ste; y en otros, se emplea un cdigo de colores.

La forma de interpretar dicho cdigo es la siguiente: Cada color simboliza un nmero, de manera que al colocar una serie de colores, cada uno de ellos representar la cifra de una cantidad que corresponder en cada caso al valor del resistor. El primer color indica el nmero de la cantidad; el segundo color el segundo nmero, y el tercer color el nmero de ceros que debe agregar a los primeros nmeros. El ltimo color indica la tolerancia del valor del resistor, es decir, las variaciones en valor que pueda tener ste hacia arriba y hacia debajo de su valor nominal. Al leer el valor de un resistor, es importante colocar el grupo de tres colores hacia su izquierda, de tal manera que la cuarta banda (color que indica la tolerancia) quede a su derecha.

Cdigo de colores Negro 0 Caf Rojo Naranja Amarillo Verde 5 Azul Violeta Gris Blanco 1 2 3 4 6 7 8 9

Tolerancia Dorado 5% Plateado Ausencia de color 10% 20%

Los resistores se marcan con una tolerancia debido a que se fabrican en serie, es decir, en grandes cantidades, y como en todos los productos de este tipo, puede haber variaciones durante su manufactura.