EYM_U1_A2_EDRM
10
UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA DE MEXICO Alumno: Edmundo Agustín Resendes Mondragón Matricula AL12520052 Materia Electricidad y Magnetismo Actividad 1 Unidad 1
Transcript of EYM_U1_A2_EDRM
UNIVERSIDAD ABIERTA Y A DISTANCIA DE MEXICO
Alumno: Edmundo Agustín Resendes Mondragón
Matricula AL12520052
Materia Electricidad y Magnetismo
Actividad 1
Unidad 1
1. Investiga cuándo se comporta el Germanio (Ge) y el Silicio (Si) como
conductor y cuándo como aislante.
El Germanio y el Silicio, a bajas temperaturas son aislantes, pero a medida que
elevamos su temperatura o por la adicción de determinadas impurezas resulta
posible su conducción. Su importancia en electrónica es inmensa en la
fabricación de transistores, circuitos integrados, etc.
2. Analiza las ventajas de dichos elementos, como semiconductores.
Ventajas de los semiconductores:
Se fabrican componentes con reducido tamaño y peso.
Bajo precio, puesto que los semiconductores se fabrican en grandes series y
sin necesidad de la compleja elaboración que requieren las válvulas.
Como dato orientativo, un diodo semiconductor puede resultar de cinco a diez
veces más económico que una válvula que desempeñe el mismo trabajo.
La vida de los semiconductores es indefinida, o sea, no se agotan ni desgastan
con el tiempo, como sucede en las válvulas.
Para su puesta en funcionamiento no requieren de filamentos ni que estos se
calienten, como necesitan las válvulas de diodo. Son sólidos y compactos,
resistiendo mejor diversas condiciones de trabajo con vibraciones, ambientes
sucios, etc.
Inconvenientes de los semiconductores:
En cuanto a los inconvenientes, los semiconductores son muy sensibles a la
temperatura y a la luz, aspecto este último que no debemos tener en cuenta, ya
que las cápsulas que los contienen son totalmente opacas.
Para solucionar el inconveniente del aumento de la temperatura en los
semiconductores se utilizan disipadores térmicos.
Técnicamente el funcionamiento de la válvula diodo es más perfecto que la
unión N-P, ya que al comportarse como aislante esta última no lo hace de
manera total como la válvula y deja circular una débil corriente eléctrica.
La corriente inversa que se origina en la unión N-P al polarizarla inversamente
es prácticamente despreciable, y como las ventajas de los semiconductores
son mucho más importantes y válidas que sus inconvenientes respecto a las
válvulas, su empleo se ha universalizado
3. Analiza sobre la importancia de los semiconductores para el desarrollo
de la electrónica.
Los semiconductores son uno de los adelantos tecnológicos que más
relevancia han tenido en este siglo principalmente por haber permitido un
desarrollo extremo de la electrónica general. Su antecesor, el tubo termoiónico
o válvula de vacío es un dispositivo caro, grande, frágil, lento y que requiere un
consumo de potencia no despreciable sólo para hacerlo funcionar. Con él
nunca se hubiesen podido alcanzar niveles que a día de hoy nos parecen de lo
más normal como integrar decenas de millones de transistores en el tamaño de
una uña, y esto se debe al bajo precio, reducido tamaño y bajo consumo que
permite la tecnología de los semiconductores.
Conocer los mecanismos físicos de los semiconductores y su construcción
interna permite comprender porqué suceden las cosas, y estas cosas pueden
ser fenómenos de segundo orden, como la no linealidad de la capacidad
parásita, o de vital importancia como la tensión de ruptura en inversa de un
diodo. Permite saber qué componente será el óptimo en cada caso, porque no
es lo mismo usar un mosfet que un BJT en un circuito de bajo ruido. También
permite comprender qué variación supondrán fenómenos externos como
temperatura, radiación, luz... en ellos.
4. Finalmente, elabora un ensayo sobre la importancia de la Electricidad y
el magnetismo
La electricidad y el magnetismo son las fuerzas de la naturaleza más
estudiadas y empleadas en el mundo actual.
Sin las aplicaciones correspondientes de estas, no existiría la iluminación
conveniente, ni comunicaciones de radio y televisión, ni servicios telefónicos, y
las personas tendrían que prescindir de aparatos eléctricos que hacen la vida
del hogar más fácil.
Además, sin estas fuerzas de la naturaleza, el transporte no sería lo que es en
la actualidad. De hecho, puede decirse que la electricidad se usa en todas
partes.
Del magnetismo se puede decir que es un fenómeno físico por el que los
objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay
algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas
detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que
comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos,
de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.
El magnetismo se da particularmente en los cables de electromatización.
Líneas de fuerza magnéticas de un imán de barra, producidas por limaduras de
hierro sobre papel.
El magnetismo también tiene otras manifestaciones en física, particularmente
como uno de los 2 componentes de la radiación electromagnética, como por
ejemplo, la luz
La electricidad es una manifestación de la materia, producida por el átomo y
sus pequeñas partículas llamadas electrones y protones. Estas partículas son
demasiado pequeñas para verlas, pero existen en todos los materiales.
El átomo está formado por tres tipos de partículas: electrones, protones y
neutrones. Los protones y neutrones se localizan en el centro o núcleo del
átomo y los electrones giran en órbita alrededor del núcleo.
El protón tiene carga positiva.
El electrón tiene carga negativa.
La carga de un electrón o un protón se llama electrostática. Las líneas de
fuerza asociadas en cada partícula producen un campo electrostático. Debido a
la forma en que interactúan estos campos, las partículas pueden atraerse o
repelerse entre sí. La ley de las cargas eléctricas dice que las partículas que
tienen cargas iguales se repelen y las que tienen cargas opuestas se atraen.
Ley de cargas
Un protón (+) repele a otro protón (+)
Un electrón (-) repele a otro electrón (-)
Las propiedades de un átomo dependen del número de electrones y protones.
Si el número de protones es mayor al de electrones, tendrá una carga positiva.
Si el número de protones es menor al de electrones tendrá una carga negativa.
Los átomos cargados reciben el nombre de iones. Los átomos con igual
número de protones y electrones son eléctricamente neutros.
En el magnetismo existe un postulado similar:
Polos opuestos se atraen, polos iguales se repelen.
Electricidad y magnetismo en el hogar
El uso de la electricidad y el magnetismo en la vida moderna es imprescindible.
Difícilmente una sociedad puede concebirse sin el uso de estos.
La industria, a través de la tecnología, ha puesto a la disposición de la sociedad
el uso de artefactos eléctricos que facilitan las labores del hogar, haciendo la
vida más placentera.
Las máquinas o artefactos eléctricos que nos proporcionan comodidad en el
hogar, ahorro de tiempo y disminución en la cantidad de quehaceres, se
denominan electrodomésticos.
Entre los electrodomésticos más utilizados en el hogar citaremos: cocina
eléctrica, refrigerador, tostadora, microonda, licuadora, lavaplatos, secador de
pelo, etc.
Existe también otro tipo de artefactos que nos proporcionan entretenimiento,
diversión, y que son también herramientas de trabajo y fuentes de información
como: el televisor, el equipo de sonido, los video juegos, las computadoras, etc.
Electricidad y magnetismo en la comunidad
La electricidad en la comunidad se manifiesta, entre otros, a través de:
alumbrado público en plazas, parques, autopistas, túneles, carreteras, etc., con
el fin de proporcionar seguridad y visibilidad a los peatones y mejor
desenvolvimiento del tráfico automotor en horas nocturnas; los semáforos en la
vía pública permiten regular y controlar el flujo de vehículos.
También en los medios de comunicación apreciamos la importancia de la
electricidad, ya que el funcionamiento de la radio, televisión, cine, la emisión de
la prensa, etc. depende en gran parte de este tipo de energía.
Desde que la electricidad fue descubierta, siempre estuvo al servicio de la
medicina a través de los distintos instrumentos y máquinas usadas en esta
área (equipos para radiaciones de cobalto, equipos de rayos X, equipos para
tomografías, equipos para electrocardiogramas, etc.), y ha contribuido a
numerosos avances en la ciencia e investigación.
Diversas herramientas y maquinarias que funcionan con electricidad son
empleadas en nuestra comunidad para reparar o acondicionar nuestras
urbanizaciones.
Electricidad y magnetismo en la industria
La necesidad de aumentar la producción de bienes a un mínimo costo obligó a
reemplazar la mano de obra por maquinarias eficientes. Esto pudo llevarse a
cabo en forma masiva a raíz del desarrollo de los motores eléctricos.
En una empresa de bebidas gaseosas podemos observar como las correas
transportadoras llevan las botellas a las máquinas llenadoras tapadoras para
ser llenadas y luego son transportadas para ser empacadas, estas máquinas
necesitan energía eléctrica para su operación.
Bibliografía
Feynman, R. y Leighton, R.B. (1987). Física Vol. II: Electromagnetismo y
materia. Addison-Wesley Iberoamericana, cop.. ISBN 0-201-06622-X.
Sears, Francis W., Zemansky, Mark W., Young, Hugh D. (2004). Física
Universitaria vol. 2 (Electricidad y Magnetismo). Editorial Pearson
Educación; Madrid (España). ISBN 970-26-0512-1.
