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resistencias y bobinas

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Condensadores y fabricacin de circuitos integrados

Bobinas y Resistencias.Mara Paula Labrador 26.852.535Yenifer Pea Perna 26.515.727Instituto Politcnico Santiago MarioExtensin San Cristbal

Bobina:

Son componentes pasivos de dos terminales que generan un flujo magntico cuando se hacen circular por ellas una corriente elctrica; debido al fenmeno de la autoinduccin, almacenando energa en forma de campo elctrico. Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un ncleo de material ferromagntico o al aire.La bobina o inductor es un elemento que reacciona contra los cambios en la corriente a travs de l,generando un voltaje que se opone al voltaje aplicado y es proporcional al cambio de la corriente.

Funcionamiento:Una caracterstica interesante de las bobinases que se oponen a los cambios bruscos de la corriente que circula por ellas. Esto significa que a la hora de modificar la corriente que circula por ellos, esta intentar mantener su condicin anterior.

El inductor es diferente delcondensador, que almacena energa en forma de campo elctrico. Todo cable por el que circula unacorriente tiene a su alrededor un campo magntico, siendo el sentido de flujo del campo magntico, el que establece la ley de la mano derecha. Al estar elinductorhecho de espiras decable, el campo magntico circula por el centro del inductor y cierra su camino por su parte exterior.

Se basa en el principio de induccin magntica. Esto es, cuando una corriente elctrica pasa por un alambre produciendo un campo magntico a su alrededor y cuando deja de pasar corriente, se contrae el campo magntico y se introduce electricidad en cualquier alambre que este dentro de las lneas de fuerza de campo. La inductanciamide el valor de oposicin de labobinaal paso de la corriente y se miden en Henrios (H), pudiendo encontrarse valores de MiliHenrios (mH). El valor depende de:

El nmero de espiras que tenga labobina (a ms vueltas mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).

El dimetro de las espiras (a mayor dimetro, mayor inductancia, o sea mayor valor en Henrios).

La longitud del cable de que est hecha la bobina.

El tipo de material de que esta hecho el ncleo, si es que lo tiene

Caractersticas:

Permeabilidad magntica (m): Tiene gran influencia sobre el ncleo de las bobinas respecto del valor de la inductancia de las mismas. Los materiales ferromagnticos son muy sensibles a los campos magnticos y producen unos valores altos de inductancia, sin embargo otros materiales presentan menos sensibilidad a los campos magnticos.

Factor de calidad (Q): Relaciona la inductancia con el valor hmico del hilo de la bobina. La bobina ser buena si la inductancia es mayor que el valor hmico debido al hilo de la misma.

Tipos de bobinas:Fijas: Las bobinas blindadas pueden ser variables o fijas, consisten encerrar la bobina dentro de una cubierta metlica cilndrica o cuadrada, cuya misin es limitar el flujo electromagntico creado por la propia bobina y que puede afectar negativamente a los componentes cercanos a la misma. Tambin se fabrican bobinas ajustables.Con ncleo de aire: El conductor se arrolla sobre un soporte hueco y se retira este quedando con un aspecto parecido al de un muelle. Estas bobinas pueden tener tomas intermedias, en este caso se pueden considerar como 2 o ms bobinas arrolladas sobre un mismo soporte y conectadas en serie. Igualmente se utilizan para frecuencias elevadas.

Con ncleo slido: Poseen valores de inductancia ms altos que los anteriores debido a su nivel elevado de permeabilidad magntica. El ncleo suele ser de un material ferromagntico. Cuando se manejan potencias considerables y las frecuencias que se desean eliminar son bajas se utilizan ncleos parecidos a los de los transformadores.

Las bobinas de nido de abeja: Se utilizan en los circuitos sintonizadores de aparatos de radio en las gamas de onda media y larga. Gracias a la forma de esta se consiguen altos valores inductivos en un volumen mnimo.

Las bobinas de ncleo toroidal: Se caracterizan por que el flujo generado no se dispersa hacia el exterior ya que por su forma se crea un flujo magntico cerrado, dndoles un gran rendimiento y precisin.La bobinas de ferrita: Normalmente son cilndricos, con aplicaciones en radio es muy eficaz ya que permite emplear el conjunto como antena colocndola directamente en el receptor.

Las bobinas grabadas sobre el cobre: En un circuito impreso tienen la ventaja de su mnimo coste pero son difcilmente ajustables mediante ncleo.

Aplicaciones: En las fuentes de alimentacin tambin se usanbobinaspara filtrar componentes de corriente alterna y solo obtener corriente continua en la salida.

En los sistemas de iluminacin conlmparas fluorescentesexiste un elemento adicional que acompaa al tubo y que comnmente se llamabalastro. En autos las bobinas son parte del sistema de encendido.

En muchos circuitos osciladores se incluye una bobina o inductor. Por ejemplo circuitos RLC serie o paralelo. Integran circuitos de filtrado para salidas de fuentes rectificadoras tanto pequeas como de potencia.

Sus smbolos mas destacados son:

Bobina:Inductancia:Bobina con tomas fijas:Bobina con ncleo ferromagntico:Bobina con ncleo ferroxcube:Bobina blindada:Bobina electroimn: Bobina ajustable:Bobina variable:Resistencias:Resistencia elctrica es toda oposicin que encuentra la corriente a su paso por un circuito elctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulacin de las cargas elctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito elctrico representa en s una carga, resistencia u obstculo para la circulacin de la corriente elctrica.

La unidad de resistencia es el ohmio (), en honor al fsico alemnGeorg Ohm, quien descubri el principio que ahora lleva su nombre.Para un conductor de tipo cable, la resistencia est dada por la siguiente frmula:

Dondees el coeficiente de proporcionalidad o laresistividaddel material, es la longitud del cable ySel rea de la seccin transversal del mismo.

Por otro lado, de acuerdo con laley de ohmla resistencia de un material puede definirse como la razn entre la diferencia de potencial elctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, as:

DondeRes la resistencia enohmios,Ves ladiferencia de potencial en voltioseIes la intensidad de la corriente en amperios.

El valor de una resistenciaviene determinado por su cdigo de colores. Para saber el valor de un resistencia tenemos que fijarnos que tiene 3 bandas de colores seguidas y una cuarta ms separada.

Se lee las bandas de colores de izquierda a derecha las 3 primeras bandas nos dice su valor, la cuarta banda nos indica la tolerancia, es decir el valor + - que puede tener por encima o por debajo del valor que marcan las 3 primeras bandas.

El color de la primera banda nos indica la cifra del primer nmero del valor de la resistencia.El color de la segunda banda la cifra del segundo nmero del valor de la resistencia.El tercer color nos indica por cuanto tenemos que multiplicar esas dos cifras para obtener el valor o el nmero de ceros que hay que aadir a los dos primeros nmeros obtenidos con las dos primeras bandas de colores.

Su valor se calcula: Clasificacin de resistencias: Resistencias especiales: Son las que varan su valor en funcin de la estimulacin que reciben de un factor externo (luz, temperatura...). Por ejemplo las LDR son las que varan su valor en funcin de laluz que incide sobre ellas.

Resistencias fijas: Son las que presentan un valor que no podemos modificar.

Resistencias variables: Son las que presentan un valor que nosotros podemos variar modificando la posicin deun contacto deslizante. A este tipo de resistencia variables se le llama potencimetro.

Tipos de resistencias:De hilo bobinado: fueron las primeras en crearse y se utilizan cuando se requieren potencias elevadas de disipacin. Estn constituidas por un hilo conductor bobinado en forma de espiral o de hlice sobre un sustrato cermico.De carbn prensado: estn constituidas en su mayor parte por grafito en polvo, el cual se prensa hasta formar un tubo. De pelcula de carbn: es muy habitual hoy en da. Se utiliza un tubo cermico como sustrato sobre el que se deposita una pelcula de carbn y son utilizadas para valorarse hasta 2 watios.

De pelcula metlica: Este tipo de resistencia tiene unas caractersticas de ruido y estabilidad mejoradas. Poseen un coeficiente de temperatura muy pequeo, del orden de 50 ppm/C. Tambin soportan mejor el paso del tiempo. Se fabrican este tipo de resistencias de hasta 2 watios de potencia, y con tolerancias del 1%.

De metal vidriado: sustituyen a las de pelcula metlica por otra compuesta por vidrio con polvo metlico. Cabe destacar su mejor comportamiento ante sobrecargas de corriente, que puede soportar mejor por su inercia trmica que le confiere el vidrio que contiene su composicin. Como contrapartida, tiene un coeficiente trmico peor, del orden de 150 a 250 ppm/C. Se dispone de potencias de hasta 3 watios.

De pelcula oxido metlico: se hacen igual a las de las pelculas de carbn, pero sustituyndolo por una fina capa de oxido metlico como el latn y el estao. Su capa de oxido es muy resistente por lo que se utiliza mucho en aplicaciones militares, por lo que su costo es alto.

Asociacin de resistencias:Asociacin en serie: Dos o ms resistencias se encuentran conectadas en serie cuando al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corriente, y solo se unen por uno de sus terminales.

Asociacin en paralelo: Dos o ms resistencias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comunes de modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial, VAB, todas las resistencias tienen la misma cada de tensin,VAB.

Asociacin Mixta: En una asociacin mixta podemos encontrarnos conjuntos de resistencias en serie con conjuntos de resistencias en paralelo. En la figura pueden observarse un ejemplo de asociacin mixta con tres resistencias.

Aplicaciones:Operaciones que requieren calefaccin de superficies cilndricas como: caones de los extrusores de plstico, mquinas inyectoras y de soplado de plsticos, tanques de almacenamiento, barriles, envases de calentar alimentos, autoclaves y equipos de moldeo por soplado.

En aplicaciones industriales, comerciales, cientficas y militares, tales como calefactores combinados de radiacin y conveccin, introduccin en agujeros taladrados o en ranuras fresadas en placas o moldes, fundidos en metales y sujetados a oleoductos.Resistencias de alta intensidad son introducidas en un barreno en un metal slido, para calefaccin localizada como moldes, cilindros, etiquetado, estampado en caliente, sellado de bolsas, equipo de empaque y medicinales, extrusoras e inyectoras para plsticos As mismo para calentar gases y lquidos.