Potencimetro

Potencimetro rotatorio, el ms comn.

TipoPasivo

Principio de funcionamientoResistividad

InvencinJohn Ambrose Fleming(1904)

Smbolo electrnico

(Europa)(Amrica)

Distintos tipos de potencimetros rotatorios.Unpotencimetroes unresistorcuyo valor deresistenciaes variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar laintensidad de corrienteque fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o ladiferencia de potencialal conectarlo en serie.Normalmente, los potencimetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan losreostatos, que pueden disipar ms potencia.ndice[ocultar] 1Construccin 2Tipos 2.1Tipos de potencimetros de mando 2.2Potencimetros digitales 3Enlaces externos 4Vase tambinConstruccin[editar]Existen dos tipos de potencimetros: Potencimetros impresos, realizados con una pista de carbn o decermetsobre un soporte duro como papel baquelizado, fibra, almina, etc. La pista tiene sendos contactos en sus extremos y un cursor conectado a un patn que se desliza por la pista resistiva. Potencimetros bobinados, consistentes en un arrollamiento toroidal de un hilo resistivo (por ejemplo,constantn) con un cursor que mueve un patn sobre el mismo.Tipos[editar]

Potencimetros rotatorios multivuelta utilizados en electrnica. Estos potencimetros permiten un mejor ajuste que los rotatorios normales.

Potencimetros deslizantes.Segn su aplicacin se distinguen varios tipos: Potencimetros de Mando. Son adecuados para su uso como elemento de control en los aparatos electrnicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los parmetros normales de funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de una radio. Potencimetros de ajuste. Controlan parmetros preajustados, normalmente en fbrica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen ser accesibles desde el exterior. Existen tanto encapsulados en plstico como sin cpsula, y se suelen distinguir potencimetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro es vertical, y potencimetros de ajuste horizontal, con el eje de giro paralelo al circuito impreso.Segn la ley de variacin de la resistencia: Potencimetros lineales. La resistencia es proporcional al ngulo de giro. Generalmente denominados con una letraB. Logartmicos. La resistencia depende logartmicamente del ngulo de giro. Generalmente denominados con una letraA. Senoidales. La resistencia es proporcional al seno del ngulo de giro. Dos potencimetros senoidales solidarios y girados 90 proporcionan el seno y el coseno del ngulo de giro. Pueden tener topes de fin de carrera o no. Antilogartmicos. Generalmente denominados con una letraF.En los potencimetros impresos la ley de resistencia se consigue variando la anchura de la pista resistiva, mientras que en los bobinados se ajusta la curva a tramos, con hilos de distinto grosor.Potencimetros multivuelta. Para un ajuste fino de la resistencia existen potencimetros multivuelta, en los que el cursor va unido a un tornillo desmultiplicador, de modo que para completar el recorrido necesita varias vueltas del rgano de mando.Tipos de potencimetros de mando[editar] Potencimetros rotatorios. Se controlan girando su eje. Son los ms habituales pues son de larga duracin y ocupan poco espacio. Potencimetros deslizantes. La pista resistiva es recta, de modo que el recorrido del cursor tambin lo es. Han estado de moda hace unos aos y se usa, sobre todo, en ecualizadores grficos, pues la posicin de sus cursores representa la respuesta del ecualizador. Son ms frgiles que los rotatorios y ocupan ms espacio. Adems suelen ser ms sensibles al polvo. Potencimetros mltiples. Son varios potencimetros con sus ejes coaxiales, de modo que ocupan muy poco espacio. Se utilizaban en instrumentacin, autorradios, etc.Potencimetros digitales[editar]Se llama potencimetro digital a uncircuito integradocuyo funcionamiento simula el de un potencimetro Analgico. Se componen de undivisor resistivode n+1 resistencias, con sus n puntos intermedios conectados a unmultiplexoranalgico que selecciona la salida. Se manejan a travs de una interfaz serie (SPI,I2C,Microwire, o similar). Suelen tener una tolerancia en torno al 20% y a esto hay que aadirle la resistencia debida a los switches internos, conocida como Rwiper. Los valores ms comunes son de 10K y 100K aunque varia en funcin del fabricante con 32, 64, 128, 512 y 1024 posiciones en escala logartmica o lineal. Los principales fabricantes son Maxim, Intersil y Analog Devices. Estos dispositivos poseen las mismas limitaciones que los conversores DAC como son la corriente mxima que pueden drenar, que esta en el orden de los mA, la INL y la DNL, aunque generalmente son monotnicos.Fotorresistor

LDRUnfotorresistoroLDR(por sus siglas en ingls "light-dependent resistor") es uncomponente electrnicocuyaresistenciavaria en funcin de la luz.

El valor de resistencia elctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en l (puede descender hasta 50 ohms) y muy alto cuando est a oscuras (varios megaohmios).Caractersticas[editar]Su funcionamiento se basa en elefecto fotoelctrico. Un fotorresistor est hecho de unsemiconductorde alta resistencia como elsulfuro de cadmio, CdS. Si la luz que incide en el dispositivo es de altafrecuencia, losfotonesson absorbidos por las elasticidades delsemiconductordando a loselectronesla suficiente energa para saltar labanda de conduccin. El electrn libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que disminuye laresistencia. Los valores tpicos varan entre 1 M, o ms, en la oscuridad y 100 con luz brillante.Las clulas de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad delcadmiode variar su resistencia segn la cantidad de luz que incide en la clula. Cuanta ms luz incide, ms baja es la resistencia. Las clulas son tambin capaces de reaccionar a una amplia gama de frecuencias, incluyendoinfrarrojo(IR),luzvisible, yultravioleta(UV).

Fotocelda o fotorresistencia, cambia su valor resistivo (Ohms) conforme a la intensidad de luz. Mayor luz, menor resistencia y viceversa..La variacin del valor de la resistencia tiene cierto retardo, diferente si se pasa de oscuro a iluminado o de iluminado a oscuro. Esto limita a no usar los LDR en aplicaciones en las que la seal luminosa vara con rapidez. El tiempo de respuesta tpico de un LDR est en el orden de una dcima de segundo. Esta lentitud da ventaja en algunas aplicaciones, ya que se filtran variaciones rpidas de iluminacin que podran hacer inestable un sensor (ej. tubo fluorescente alimentado por corriente alterna). En otras aplicaciones (saber si es de da o es de noche) la lentitud de la deteccin no es importante.Se fabrican en diversos tipos y pueden encontrarse en muchos artculos de consumo, como por ejemplo encmaras, medidores de luz, relojes con radio, alarmas de seguridad o sistemas de encendido y apagado del alumbrado de calles.Tambin se fabrican fotoconductores deGe:Cuque funcionan dentro de la gama ms baja "radiacin infrarroja".Resistencia elctricaPara el componente electrnico, vaseResistor.

Smbolo de la resistencia elctrica en uncircuito.Se le denominaresistencia elctricaa la igualdad de oposicin que tienen los electrones al moverse a travs de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (), 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.La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, adems es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su seccin transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o seccin transversal).Descubierta porGeorg Ohmen 1827, la resistencia elctrica tiene un parecido conceptual con lafriccinen la fsica mecnica. La unidad de la resistencia en elSistema Internacional de Unidadeses elohmio(). Para su medicin, en la prctica existen diversos mtodos, entre los que se encuentra el uso de unohmnmetro. Adems, su cantidad recproca es laconductancia, medida enSiemens.Adems, 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:1

DondeRes la resistencia enohmios,Ves ladiferencia de potencialenvoltioseIes laintensidad de corrienteenamperios.Tambin puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a su resistencia"Segn sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar enconductores,aislantesysemiconductor. Existen adems ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenmeno denominadosuperconductividad, en el que el valor de la resistencia es prcticamente nulo.ndice[ocultar] 1Comportamientos ideales y reales 1.1Comportamiento en corriente continua 1.2Comportamiento en corriente alterna 2Asociacin de resistencias 2.1Resistencia equivalente 2.2Asociacin en serie 2.3Asociacin en paralelo 2.4Asociacin mixta 2.5Asociaciones estrella y tringulo 2.6Asociacin puente 3Resistencia de un conductor 3.1Influencia de la temperatura 4Potencia que disipa una resistencia 5Vase tambin 6Referencias 7Enlaces externosComportamientos ideales y reales[editar]

Figura 2.Circuito con resistencia.Una resistencia ideal es un elemento pasivo que disipa energa en forma de calor segn laley de Joule. Tambin establece una relacin de proporcionalidad entre la intensidad de corriente que la atraviesa y la tensin medible entre sus extremos, relacin conocida comoley de Ohm:

dondei(t) es lacorriente elctricaque atraviesa la resistencia de valorRyu(t) es ladiferencia de potencialque se origina. En general, una resistencia real podr tener diferente comportamiento en funcin del tipo de corriente que circule por ella.Comportamiento en corriente continua[editar]Una resistencia real encorriente continua(CC) se comporta prcticamente de la misma forma que si fuera ideal, esto es, transformando la energa elctrica en calor porefecto Joule. Laley de Ohmpara corriente continua establece que:

dondeRes la resistencia enohmios,Ves ladiferencia de potencialenvoltioseIes laintensidad de corrienteenamperios.Comportamiento en corriente alterna[editar]

Figura 3.Diagramafasorial.Como se ha comentado anteriormente, una resistencia real muestra un comportamiento diferente del que se observara en una resistencia ideal si la intensidad que la atraviesa no es continua. En el caso de que la seal aplicada sea senoidal,corriente alterna(CA), a bajasfrecuenciasse observa que una resistencia real se comportar de forma muy similar a como lo hara en CC, siendo despreciables las diferencias. En altas frecuencias el comportamiento es diferente, aumentando en la medida en la que aumenta la frecuencia aplicada, lo que se explica fundamentalmente por los efectos inductivos que producen los materiales que conforman la resistencia real.Por ejemplo, en una resistencia de carbn los efectos inductivos solo provienen de los propios terminales de conexin del dispositivo mientras que en una resistencia de tipo bobinado estos efectos se incrementan por el devanado de hilo resistivo alrededor del soporte cermico, adems de aparecer una cierta componente capacitiva si la frecuencia es especialmente elevada. En estos casos, para analizar los circuitos, la resistencia real se sustituye por una asociacin serie formada por una resistencia ideal y por unabobinatambin ideal, aunque a veces tambin se les puede aadir un pequeocondensadorideal en paralelo con dicha asociacin serie. En los conductores, adems, aparecen otros efectos entre los que cabe destacar elefecto pelicular.Consideremos una resistenciaR, como la de la figura 2, a la que se aplica una tensin alterna de valor:

De acuerdo con la ley de Ohm circular una corriente alterna de valor:

donde. Se obtiene as, para la corriente, una funcin senoidal que est en fase con la tensin aplicada (figura 3).Si se representa elvalor eficazde la corriente obtenida en forma polar:

Y operando matemticamente:

De donde se deduce que en los circuitos de CA la resistencia puede considerarse como una magnitudcomplejacon parte real y sin parte imaginaria o, lo que es lo mismo con argumento nulo, cuya representacin binmica y polar sern:

Asociacin de resistencias[editar]Resistencia equivalente[editar]

Figura 4.Asociaciones generales de resistencias: a) Serie y b) Paralelo. c) Resistencia equivalente.Se denomina resistencia equivalente de una asociacin respecto de dos puntos A y B, a aquella que conectada a la misma diferencia de potencial,UAB, demanda la mismaintensidad,I(ver figura 4). Esto significa que ante las mismas condiciones, la asociacin y su resistencia equivalente disipan la mismapotencia.Asociacin en serie[editar]Dos o ms resistencias se encuentran conectadas en serie cuando al aplicar al conjunto unadiferencia de potencial, todas ellas son recorridas por la misma corriente.Para determinar la resistencia equivalente de una asociacin serie imaginaremos que ambas, figuras 4a) y 4c), estn conectadas a la misma diferencia de potencial,UAB. Si aplicamos la segundaley de Kirchhoffa la asociacin en serie tendremos:

Aplicando laley de Ohm:

En la resistencia equivalente:

Finalmente, igualando ambas ecuaciones se obtiene que:

Y eliminando la intensidad:

Por lo tanto, la resistencia equivalente anresistencias montadas en serie es igual a la sumatoria de dichas resistencias.Asociacin en paralelo[editar]Dos o ms resistencias se encuentran en paralelo cuando tienen dos terminales comunes de modo que al aplicar al conjunto una diferencia de potencial,UAB, todas las resistencias tienen la misma cada de tensin,UAB.Para determinar la resistencia equivalente de una asociacin en paralelo imaginaremos que ambas, figuras 4b) y 4c), estn conectadas a la misma diferencia de potencial mencionada,UAB, lo que originar una misma demanda de corriente elctrica,I. Esta corriente se repartir en la asociacin por cada una de sus resistencias de acuerdo con la primeraley de Kirchhoff:

Aplicando laley de Ohm:

En la resistencia equivalente se cumple:

Igualando ambas ecuaciones y eliminando la tensin UAB:

De donde:

Por lo que la resistencia equivalente de una asociacin en paralelo es igual a la inversa de la suma de las inversas de cada una de las resistencias.Existen dos casos particulares que suelen darse en una asociacin en paralelo:1.Dos resistencias: en este caso se puede comprobar que la resistencia equivalente es igual al producto dividido por la suma de sus valores, esto es:

2.kresistencias iguales: su equivalente resulta ser:Asociacin mixta[editar]

Figura 5.Asociaciones mixtas de cuatro resistencias: a) Serie de paralelos, b) Paralelo de series y c) Ejemplo de una de las otras posibles conexiones.En una asociacin mixta podemos encontrarnos conjuntos de resistencias en serie con conjuntos de resistencias en paralelo. En la figura 5 pueden observarse tres ejemplos de asociaciones mixtas con cuatro resistencias.A veces una asociacin mixta es necesaria ponerla en modo texto. Para ello se utilizan los smbolos "+" y "//" para designar las asociaciones serie y paralelo respectivamente. As con(R1 + R2)se indica que R1 y R2 estn en serie mientras que con(R1//R2)que estn en paralelo. De acuerdo con ello, las asociaciones de la figura 5 se pondran del siguiente modo:a) (R1//R2)+(R3//R4)b) (R1+R3)//(R2+R4)c) ((R1+R2)//R3)+R4Para determinar la resistencia equivalente de una asociacin mixta se van simplificando las resistencias que estn en serie y las que estn en paralelo de modo que el conjunto vaya resultando cada vez ms sencillo, hasta terminar con un conjunto en serie o en paralelo. Como ejemplo se determinarn las resistencias equivalentes de cada una de las asociaciones de la figura 5:a)R1//R2 = R1//2R3//R4 = R3//4RAB= R1//2+ R3//4b)R1+R3 = R1+3R2+R4 = R2+4RAB= R1+3//R2+4c)R1+R2 = R1+2R1+2//R3 = R1+2//3RAB= R1+2//3+ R4Desarrollando se obtiene:a)

b)

c)

Asociaciones estrella y tringulo[editar]Artculo principal:Teorema de Kennelly

Figura 6.a) Asociacin en estrella.b) Asociacin en tringulo.En la figura a) y b) pueden observarse respectivamente las asociaciones estrella y tringulo, tambin llamadasyo delta respectivamente. Este tipo de asociaciones son comunes en las cargastrifsicas. Las ecuaciones de equivalencia entre ambas asociaciones vienen dadas por elteorema de Kennelly:Resistencias en estrella en funcin de las resistencias en tringulo (transformacin de tringulo a estrella)El valor de cada una de las resistencias en estrella es igual al cociente del producto de las dos resistencias en tringulo adyacentes al mismo terminal entre la suma de las tres resistencias en tringulo.

Resistencias en tringulo en funcin de las resistencias en estrella (transformacin de estrella a tringulo)El valor de cada una de las resistencias en tringulo es igual la suma de las dos resistencias en estrella adyacentes a los mismos terminales ms el cociente del producto de esas dos resistencias entre la otra resistencia.

Asociacin puente[editar]

Figura 7.Asociacin puente.Si en una asociacin paralelo de series como la mostrada en la figura 5b se conecta una resistencia que una las dos ramas en paralelo, se obtiene una asociacin puente como la mostrada en la figura 7.La determinacin de la resistencia equivalente de este tipo de asociacin tiene slo interspedaggico. Para ello se sustituye bien una de las configuraciones en tringulo de la asociacin, la R1-R2-R5 o la R3-R4-R5 por su equivalente en estrella, bien una de las configuraciones en estrella, la R1-R3-R5 o la R2-R4-R5 por su equivalente en tringulo. En ambos casos se consigue transformar el conjunto en una asociacin mixta de clculo sencillo. Otro mtodo consiste en aplicar unafem(E) a la asociacin y obtener su resistencia equivalente como relacin de dicha fem y la corriente total demandada (E/I).El inters de este tipo de asociacin est en el caso en el que por la resistencia central, R5, no circula corriente o R4, en funcin de las otras tres. En ello se basan los puentes deWheatstoney dehilopara la medida de resistencias con precisin.Resistencia de un conductor[editar]Resistividad de algunos materiales a 20C

MaterialResistividad (m)

Plata21,55 108

Cobre31,70 108

Oro42,22 108

Aluminio52,82 108

Wolframio65,65 108

Nquel76,40 108

Hierro88,90 108

Platino910,60 108

Estao1011,50 108

Acero inoxidable 3011172,00 108

Grafito1260,00 108

Elconductores el encargado de unir elctricamente cada uno de los componentes de un circuito. Dado que tiene resistencia hmica, puede ser considerado como otro componente ms con caractersticas similares a las de la resistencia elctrica.De este modo, la resistencia de unconductor elctricoes la medida de la oposicin que presenta al movimiento de loselectronesen su seno, es decir la oposicin que presenta al paso de la corriente elctrica. Generalmente su valor es muy pequeo y por ello se suele despreciar, esto es, se considera que su resistencia es nula (conductor ideal), pero habr casos particulares en los que se deber tener en cuenta su resistencia (conductor real).La resistencia de un conductor depende de la longitud del mismo () en m, de su seccin () en m, del tipo de material y de latemperatura. Si consideramos la temperatura constante (20C), la resistencia viene dada por la siguiente expresin:

en la quees laresistividad(una caracterstica propia de cada material).Influencia de la temperatura[editar]La variacin de la temperatura produce una variacin en la resistencia. En la mayora de losmetalesaumenta su resistencia al aumentar la temperatura, por el contrario, en otros elementos, como elcarbonoo elgermaniola resistencia disminuye.Como ya se coment, en algunos materiales la resistencia llega a desaparecer cuando la temperatura baja lo suficiente. En este caso se habla desuperconductores.Experimentalmente se comprueba que para temperaturas no muy elevadas, la resistencia a cierta temperatura (), viene dada por la expresin:

donde = Resistencia de referencia a la temperatura. =Coeficiente de temperatura. Para el cobre. = Temperatura de referencia en la cual se conoce.Potencia que disipa una resistencia[editar]Una resistencia disipa encaloruna cantidad depotenciacuadrticamente proporcional a laintensidadque la atraviesa y a la cada de tensin que aparece en sus bornes.Comnmente, la potencia disipada por una resistencia, as como la potencia disipada por cualquier otro dispositivo resistivo, se puede hallar mediante:

A veces es ms cmodo usar laley de Joulepara el clculo de la potencia disipada, que es:o tambinObservando las dimensiones del cuerpo de la resistencia, las caractersticas de conductividad de calor del material que la forma y que la recubre, y el ambiente en el cual est pensado que opere, el fabricante calcula la potencia que es capaz de disipar cada resistencia como componente discreto, sin que el aumento de temperatura provoque su destruccin. Estatemperaturade fallo puede ser muy distinta segn los materiales que se estn usando. Esto es, una resistencia de 2W formada por un material que no soporte mucha temperatura, estar casi fra (y ser grande); pero formada por un material metlico, con recubrimiento cermico, podra alcanzar altas temperaturas (y podr ser mucho ms pequea).El fabricante dar como dato el valor envatiosque puede disipar cada resistencia en cuestin. Este valor puede estar escrito en el cuerpo del componente o se tiene que deducir de comparar su tamao con los tamaos estndar y su respectivas potencias. El tamao de las resistencias comunes, cuerpo cilndrico con 2 terminales, que aparecen en los aparatos elctricos domsticos suelen ser de 1/4W, existiendo otros valores de potencias de comerciales de W, 1W, 2W, etc.LedPara el editor de texto, vaseLEd.Led (diodo emisor de luz).

Ledes1de 5mm, de color rojo, verde y azul.

Tipopasivooptoelectrnico

Principio de funcionamientoelectroluminiscencia

InvencinNick Holonyak(1962).

Smbolo electrnico

Configuracinnodoyctodo

[editar datos en Wikidata]

Unled1(del acrnimoinglsLED,light-emittingdiode:diodo emisor de luz; el plural aceptado por laRAEesledes2) es uncomponente optoelectrnicopasivoy, ms concretamente, undiodoque emiteluz.ndice[ocultar] 1Visin general 1.1Caractersticas 1.1.1Formas de determinar la polaridad de un led de insercin 1.1.2Ventajas y desventajas 1.1.2.1Ventajas 1.1.2.1.1Tiempo de encendido 1.1.2.1.2Variedad de colores 1.1.2.2Desventajas 1.2Funcionamiento 2Historia 2.1Primeras observaciones 2.2Desarrollo 2.3Invencin 2.4Ledes rojos, verdes y amarillos 2.5Ledes ultravioletas y azules 2.6Ledes blancos 2.7Premio nobel de fsica 3Visin detallada 3.1Aplicaciones 3.2Tecnologa de fabricacin 3.3Explicacin detallada de funcionamiento 3.4Diagramas 4Tecnologas relacionadas 4.1OLED 5Vase tambin 6Referencias 7Enlaces externosVisin general[editar]Los ledes se usan como indicadores en muchos dispositivos y eniluminacin. Los primeros ledes emitan luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en elespectroinfrarrojo,visibleyultravioleta.Debido a su capacidad de operacin a altas frecuencias, son tambin tiles en tecnologas avanzadas de comunicaciones y control. Los ledes infrarrojos tambin se usan en unidades de control remoto de muchos productos comerciales incluyendo equipos de audio y video.Caractersticas[editar]Formas de determinar la polaridad de un led de insercin[editar]Existen tres formas principales de conocer la polaridad de un led: La pata ms larga siempre va a ser elnodo.3 En el lado delctodo, la base del led tiene un borde plano. Dentro del led, la plaqueta indica el nodo. Se puede reconocer porque es ms pequea que el yunque, que indica el ctodo.Ventajas y desventajas[editar]Ventajas[editar]Los ledes presentan muchas ventajas sobre las fuentes de luz incandescente y fluorescente, tales como: el bajo consumo de energa, un mayor tiempo de vida, tamao reducido, resistencia a las vibraciones, reducida emisin de calor, no contienenmercurio(el cual al exponerse en el medio ambiente es altamentenocivo), en comparacin con latecnologa fluorescente, no crean campos magnticos altos como la tecnologa de induccin magntica, con los cuales se crea mayor radiacin residual hacia el ser humano; reducen ruidos en las lneas elctricas, son especiales para utilizarse con sistemas fotovoltaicos (paneles solares) en comparacin con cualquier otra tecnologa actual; no les afecta el encendido intermitente (es decir pueden funcionar como luces estroboscpicas) y esto no reduce su vida promedio, son especiales para sistemas antiexplosin ya que cuentan con un material resistente, y en la mayora de los colores (a excepcin de los ledes azules), cuentan con un alto nivel de fiabilidad y duracin.Tiempo de encendido[editar]Los ledes tienen la ventaja de poseer un tiempo de encendido muy corto (menor de 1 milisegundo) en comparacin con las luminarias de alta potencia como lo son las luminarias de alta intensidad de vapor de sodio, aditivos metlicos, halogenuro o halogenadas y dems sistemas con tecnologa incandescente.Variedad de colores[editar]

Ledes1de distintos colores.

Ledes1azules.La excelente variedad de colores en que se producen los ledes ha permitido el desarrollo de nuevas pantallas electrnicas de texto monocromticas, bicolores, tricolores y RGB (pantallas a todo color) con la habilidad de reproduccin de vdeo para fines publicitarios, informativos o para sealizacin.Desventajas[editar]Segn un estudio reciente parece ser que los ledes que emiten una frecuencia de luz muy azul, pueden ser dainos para la vista y provocar contaminacin lumnica.4Los ledes con la potencia suficiente para la iluminacin de interiores son relativamente caros y requieren una corriente elctrica ms precisa, por su sistema electrnico para funcionar con voltaje alterno, y requieren de disipadores de calor cada vez ms eficientes en comparacin con las bombillas fluorescentes de potencia equiparable.Funcionamiento[editar]Cuando un led se encuentra en polarizacin directa, los electrones pueden recombinarse con loshuecosen el dispositivo, liberando energa en forma defotones. Este efecto es llamadoelectroluminiscenciay elcolorde la luz (correspondiente a la energa del fotn) se determina a partir de la banda de energa del semiconductor. Por lo general, el rea de un led es muy pequea (menor a 1mm2), y se pueden usar componentes pticos integrados para formar su patrn de radiacin. Comienza a lucir con una tensin de unos 2 Voltios.Historia[editar]Primeras observaciones[editar]Artculo principal:H. J. RoundHenry Joseph Round (1881-1966) fue la primera persona en observar luz emitida por un diodo decarburo de silicioen 1907.567Desarrollo[editar]Artculo principal:Oleg LsevOleg Vladimrovich Lsev (1903-1942) desarroll el primer led en 1927.8Invencin[editar]Artculo principal:Nick HolonyakNick Holonyak invent el led en1962mientras trabajaba comocientficoasesor en un laboratorio deGeneral ElectricenSyracuse (Nueva York).Ledes rojos, verdes y amarillos[editar]En losaos sesentael led se comenz a producir industrialmente. Solo se podan construir de color rojo, verde y amarillo, con poca intensidad de luz y se limitaba su utilizacin amandos a distancia(controles remotos) yelectrodomsticos, como indicadores para sealar el encendido y apagado.Ledes ultravioletas y azules[editar]A finales de losaos noventase inventaron los ledes ultravioletas y azules.Ledes blancos[editar]Gracias a la invencin de los ledes azules se dio el paso al desarrollo del led blanco, que es un led de luz azul con recubrimiento defsforoque produce una luz amarilla. La mezcla del azul y el amarillo (colores complementarios en elespectro RGB) produce una luz blanquecina denominada luz de luna que consigue alta luminosidad (7lmenes unidad), con lo cual se ha logrado ampliar su utilizacin en otros sistemas de iluminacin.Premio nobel de fsica[editar]El7 de octubrede2014, los japonesesIsamu Akasaki,Hiroshi AmanoyShuji Nakamura(este ltimo nacionalizado estadounidense), han sido distinguidos con elPremio Nobelde Fsica2014 por inventar el diodo emisor de luz LED azul, anunci la Real Academia de las Ciencias de Suecia.Visin detallada[editar]Aplicaciones[editar]

Pantalla de ledes en el Estadio de losArkansas Razorbacks.Los ledes en la actualidad se pueden acondicionar o incorporarse en un porcentaje mayor al 90% a todas las tecnologas de iluminacin actuales, casas, oficinas, industrias, edificios, restaurantes, arenas, teatros, plazas comerciales, gasolineras, calles y avenidas, estadios (en algunos casos por las dimensiones del estadio no es posible porque quedaran espacios oscuros), conciertos, discotecas, casinos, hoteles, carreteras, luces de trfico o de semforos, sealizaciones viales, universidades, colegios, escuelas, estacionamientos, aeropuertos, sistemas hbridos, celulares, pantallas de casa o domsticas, monitores, cmaras de vigilancia, supermercados, en transportes (bicicletas, motocicletas, automviles, camiones triler, etc.), en linternas de mano, para crear pantallas electrnicas de led (tanto informativas como publicitarias) y para cuestiones arquitectnicas especiales o de arte culturales. Todas estas aplicaciones se dan gracias a su diseo compacto.

La pantalla enFreemont StreetenLas Vegases la ms grande.

Ledes aplicados al automovilismo, vehculo con luces diurnas de ledes.

Vestuario Led para espectculos escnicos, creado por Beo Beyond.Los diodos infrarrojos (IRED) se emplean desde mediados del sigloXX enmandos a distanciadetelevisores, habindose generalizado su uso en otroselectrodomsticoscomo equipos de aire acondicionado, equipos de msica, etc., y, en general, para aplicaciones decontrol remotoas como en dispositivos detectores, adems de ser utilizados para transmitir datos entre dispositivos electrnicos como en redes de computadoras y dispositivos comotelfonos mviles, computadoras de mano, aunque esta tecnologa de transmisin de datos ha dado paso albluetoothen los ltimos aos, quedando casi obsoleta.Los ledes se emplean con profusin en todo tipo de indicadores de estado (encendido/apagado) en dispositivos de sealizacin (de trnsito, de emergencia, etc.) y en paneles informativos (el mayor del mundo, delNASDAQ, tiene 36,6metros de altura y est enTimes Square,Manhattan). Tambin se emplean en el alumbrado depantallas de cristal lquidode telfonos mviles, calculadoras, agendas electrnicas, etc., as como en bicicletas y usos similares. Existen adems impresoras con ledes.El uso de ledes en el mbito de la iluminacin (incluyendo la sealizacin de trfico e iluminacin de viales) est alcanzando cotas de crecimiento de hasta un 300% anual, comenzando en el ao 2007, en que se instal iluminacin LED en una va pblica por primera vez en Europa, en el paseo martimo de Barbate (Cdiz) por un fabricante local. Sus prestaciones son superiores a las de lalmpara incandescentey lalmpara fluorescente, desde diversos puntos de vista. La iluminacin con ledes presenta indudables ventajas: fiabilidad, mayor eficiencia energtica, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visin ante diversas circunstancias de iluminacin, menor disipacin de energa, menor riesgo para el medio ambiente, capacidad para operar de forma intermitente de modo continuo, respuesta rpida, etc. Asimismo, con ledes se pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento luminoso elevado, a diferencia de muchas de las lmparas utilizadas hasta ahora que tienen filtros para lograr un efecto similar (lo que supone una reduccin de su eficiencia energtica).Las temperaturas de color ms destacadas que encontramos en los LED son: Blanco fro: es un tono de luz fuerte que tira a azulado. Aporta una luz parecida a la de los fluorescentes. Blanco clido: el tono de luz tira hacia amarillo como los halgenos. Blanco neutro o natural: aporta una luz totalmente blanca, como la luz de da. RGB: el LED est permitiendo en muchos productos conseguir diferentes colores. Quedan muy luminosos ya que es el propio LED el que cambia de color, no se usan filtros.Cabe destacar tambin que diversas pruebas realizadas por importantes empresas y organismos han concluido que el ahorro energtico vara entre el 70 y el 80% respecto a la iluminacin tradicional que se utiliza hasta ahora.9Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los ledes ofrecen en relacin al alumbrado pblico.Losledes de luz blancason uno de los desarrollos ms recientes y pueden considerarse como un intento muy bien fundamentado para sustituir losfocos o bombillasactuales (lmparas incandescentes) por dispositivos mucho ms ventajosos. En la actualidad se dispone de tecnologa que consume el 92% menos que las lmparas incandescentes de uso domstico comn y el 30% menos que la mayora de las lmparas fluorescentes; adems, estos ledes pueden durar hasta 20aos.10Estas caractersticas convierten a los ledes de luz blanca en una alternativa muy prometedora para lailuminacin.Tambin se utilizan en la emisin de seales de luz que se trasmiten a travs defibra ptica. Sin embargo esta aplicacin est en desuso ya que actualmente se opta por tecnologalserque focaliza ms las seales de luz y permite un mayor alcance de la misma utilizando el mismo cable. Sin embargo en los inicios de lafibra pticaeran usados por su escaso coste, ya que suponan una gran ventaja frente al coaxial (an sin focalizar la emisin de luz).Pantalla de ledes: pantalla muy brillante formada por filas de ledes verdes, azules y rojos ordenados segn la arquitecturaRGB, controlados individualmente para formar imgenes vivas muy brillantes, con un altsimo nivel de contraste. Entre sus principales ventajas, frente a otras pantallas, se encuentran: buen soporte de color, brillo extremadamente alto (lo que le da la capacidad de ser completamente visible bajo la luz del sol), altsima resistencia a impactos.Tecnologa de fabricacin[editar]Encorriente continua(CC), todos los diodos emiten cierta cantidad deradiacincuando los pares electrn-hueco se recombinan; es decir, cuando loselectronescaendesde la banda de conduccin (de mayor energa) a la banda de valencia (de menorenerga) emitiendo fotones en el proceso. Indudablemente, por ende, su color depender de la altura de la banda prohibida (diferencias de energa entre las bandas de conduccin y valencia), es decir, de los materiales empleados. Los diodos convencionales, desilicioogermanio, emitenradiacin infrarrojamuy alejada del espectro visible. Sin embargo, con materiales especiales pueden conseguirse longitudes de onda visibles. Los ledes e IRED (diodos infrarrojos), adems, tienen geometras especiales para evitar que la radiacin emitida sea reabsorbida por el material circundante del propio diodo, lo que sucede en los convencionales.

Compuestos empleados en la construccin de ledes

CompuestoColorLong. de onda

arseniuro de galio(GaAs)Infrarrojo940 nm

arseniuro de galioyaluminio(AlGaAs)rojo e infrarrojo890 nm

arseniuro fosfuro de galio(GaAsP)rojo, anaranjado y amarillo630 nm

fosfuro de galio(GaP)verde555 nm

nitruro de galio(GaN)verde525 nm

seleniuro de cinc(ZnSe)azul

nitruro de galioeindio(InGaN)azul450 nm

carburo de silicio(SiC)azul480 nm

diamante(C)ultravioleta

silicio(Si)en desarrollo

Los primeros ledes construidos fueron los diodos infrarrojos y de color rojo, permitiendo el desarrollo tecnolgico posterior la construccin de diodos paralongitudes de ondacada vez menores. En particular, los diodos azules fueron desarrollados a finales de losaos noventaporShuji Nakamura, aadindose a los rojos y verdes desarrollados con anterioridad, lo que permiti por combinacin de los mismos la obtencin de luz blanca. El diodo de seleniuro decincpuede emitir tambin luz blanca si se mezcla la luz azul que emite con la roja y verde creada porfotoluminiscencia. La ms reciente innovacin en el mbito de la tecnologa led son los ledes ultravioleta, que se han empleado con xito en la produccin de luz negra para iluminar materialesfluorescentes. Tanto los ledes azules como los ultravioletas son caros respecto a los ms comunes (rojo, verde, amarillo e infrarrojo), siendo por ello menos empleados en las aplicaciones comerciales.Los ledes comerciales tpicos estn diseados parapotenciasdel orden de los 30 a 60mW. En torno a1999se introdujeron en el mercado diodos capaces de trabajar con potencias de 1vatio para uso continuo; estos diodos tienen matrices semiconductoras de dimensiones mucho mayores para poder soportar tales potencias e incorporan aletas metlicas para disipar el calor (vaseconveccin) generado por elefecto Joule.Hoy en da se estn desarrollando y empezando a comercializar ledes con prestaciones muy superiores a las de hace unos aos y con un futuro prometedor en diversos campos, incluso en aplicaciones generales de iluminacin. Como ejemplo, se puede destacar queNichia Corporationha desarrolladoledes de luz blancacon unaeficiencia luminosade 150lm/Wutilizando para ello una corriente de polarizacin directa de 20miliamperios(mA). Esta eficiencia, comparada con otras fuentes de luz solamente en trminos de rendimiento, es aproximadamente 1,7veces superior a la de lalmpara fluorescentecon prestaciones de color altas (90lm/W) y aproximadamente 11,5veces la de unalmpara incandescente(13lm/W). Su eficiencia es incluso ms alta que la de lalmpara de vapor de sodiode alta presin (132lm/W), que est considerada como una de las fuentes de luz ms eficientes.11Explicacin detallada de funcionamiento[editar]A:nodo

B:ctodo

1:lente/encapsulado epxico (cpsula plstica).

2:contacto metlico (hilo conductor).

3:cavidad reflectora (copa reflectora).

4:terminacin del semiconductor

5:yunque

6:poste

7:marco conductor

8:borde plano

El funcionamiento normal consiste en que, en los materiales conductores, unelectrn, al pasar de labanda de conduccina la devalencia, pierdeenerga; esta energa perdida se manifiesta en forma de unfotndesprendido, con una amplitud, una direccin y una fase aleatoria. El que esa energa perdida, cuando pasa un electrn de la banda de conduccin a la de valencia, se manifieste como un fotn desprendido o como otra forma de energa (calor por ejemplo) depende principalmente del tipo de material semiconductor. Cuando un diodo semiconductor se polariza directamente, loshuecosde la zona positiva se mueven hacia la zona negativa y loselectronesse mueven de la zona negativa hacia la zona positiva; ambos desplazamientos de cargas constituyen la corriente que circula por el diodo.Si los electrones y huecos estn en la misma regin, pueden recombinarse, es decir, los electrones pueden pasar a "ocupar" los huecos "cayendo" desde un nivel energtico superior a otro inferior ms estable. Este proceso emite con frecuencia unfotnen semiconductores de banda prohibida directa(direct bandgap)con la energa correspondiente a su banda prohibida (vasesemiconductor). Esto no quiere decir que en los dems semiconductores (semiconductores de banda prohibida indirecta(indirect bandgap)no se produzcan emisiones en forma de fotones; sin embargo, estas emisiones son mucho ms probables en los semiconductores de banda prohibida directa (como elnitruro de galio) que en los semiconductores de banda prohibida indirecta (como elsilicio).La emisin espontnea, por tanto, no se produce de forma notable en todos los diodos y solo es visible en diodos como los ledes de luz visible, que tienen una disposicin constructiva especial con el propsito de evitar que la radiacin sea reabsorbida por el material circundante, y una energa de la banda prohibida coincidente con la correspondiente al espectro visible. En otros diodos, la energa se libera principalmente en forma decalor,radiacin infrarrojaoradiacin ultravioleta. En el caso de que el diodo libere la energa en forma de radiacin ultravioleta, se puede conseguir aprovechar esta radiacin para producir radiacin visible mediante sustanciasfluorescentesofosforescentesque absorban la radiacin ultravioleta emitida por el diodo y posteriormente emitan luz visible.El dispositivo semiconductor est comnmente encapsulado en una cubierta deplsticode mayor resistencia que las devidrioque usualmente se emplean en laslmparas incandescentes. Aunque el plstico puede estar coloreado, es solo por razones estticas, ya que ello no influye en el color de la luz emitida. Usualmente un led es una fuente de luz compuesta con diferentes partes, razn por la cual el patrn de intensidad de la luz emitida puede ser bastante complejo.Para obtener buena intensidad luminosa debe escogerse bien la corriente que atraviesa el led. Para ello hay que tener en cuenta que elvoltajede operacin va desde 1,8hasta 3,8voltiosaproximadamente (lo que est relacionado con el material de fabricacin y el color de la luz que emite) y la gama deintensidadesque debe circular por l vara segn su aplicacin. Los valores tpicos de corriente directa de polarizacin de un led corriente estn comprendidos entre los 10 y los 40mA. En general, los ledes suelen tener mejor eficiencia cuanto menor es la corriente que circula por ellos, con lo cual, en su operacin de forma optimizada, se suele buscar un compromiso entre la intensidad luminosa que producen (mayor cuanto ms grande es la intensidad que circula por ellos) y la eficiencia (mayor cuanto menor es la intensidad que circula por ellos). El primer led que emita en el espectro visible fue desarrollado por elingenierodeGeneral ElectricNick Holonyaken1962.Diagramas[editar]

Circuito bsico de polarizacin directa de un solo led.

Circuito bsico para polarizar varios ledes de manera directa.Para conectar ledes de modo que iluminen de forma continua, deben estar polarizados directamente, es decir, con el polo positivo de la fuente de alimentacin conectado al nodo y el polo negativo conectado al ctodo. Adems, la fuente de alimentacin debe suministrarle una tensin o diferencia de potencial superior a sutensin umbral. Por otro lado, se debe garantizar que la corriente que circula por ellos no exceda los lmites admisibles, lo que daara irreversiblemente al led. (Esto se puede hacer de manera sencilla con una resistencia R en serie con los ledes). En las dos imgenes de la derecha pueden verse unos circuitos sencillos que muestran cmo polarizar directamente ledes.Ladiferencia de potencialvara de acuerdo a las especificaciones relacionadas con el color y la potencia soportada.En trminos generales, pueden considerarse de forma aproximada los siguientes valores de diferencia de potencial:12 Rojo = 1,8 a 2,2 voltios. Anaranjado = 2,1 a 2,2 voltios. Amarillo = 2,1 a 2,4 voltios. Verde = 2 a 3,5 voltios. Azul = 3,5 a 3,8 voltios. Blanco = 3,6 voltios.Luego, mediante laley de Ohm, puede calcularse laresistenciaRadecuada para latensinde la fuenteVfuenteque utilicemos.En la frmula, el trminoIse refiere al valor de corriente para la intensidad luminosa que necesitamos. Lo comn es de 10miliamperios para ledes de baja luminosidad y 20mA para ledes de alta luminosidad; un valor superior puede inutilizar el led o reducir de manera considerable su tiempo de vida.Otros ledes de una mayor capacidad de corriente, conocidos como ledes de potencia (1W, 3W, 5W, etc.), pueden ser usados a 150mA, 350mA, 750mA o incluso a 3000mA dependiendo de las caractersticas optoelctricas dadas por el fabricante.Cabe recordar que tambin pueden conectarse varios en serie, sumndose las diferencias de potencial en cada uno. Tambin se pueden hacer configuraciones en paralelo, aunque este tipo de configuraciones no son muy recomendadas para diseos de circuitos con ledes eficientes.Tecnologas relacionadas[editar]OLED[editar]Artculo principal:Diodo orgnico de emisin de luzEl comienzo delsiglo XXIha visto aparecer los diodos OLED (ledes orgnicos), fabricados con materialespolmerosorgnicos semiconductores. Aunque la eficiencia lograda con estos dispositivos est lejos de la de los diodos inorgnicos, y son biodegradables, su fabricacin promete ser considerablemente ms barata que la de aquellos, siendo adems posible depositar gran cantidad de diodos sobre cualquier superficie empleando tcnicas de pintado para crear pantallas en color.El OLED (organic light-emitting diode:diodo orgnico de emisin de luz) es un diodo basado en una capa electroluminiscente que est formada por una pelcula de componentes orgnicos que reaccionan a un determinado estmulo elctrico, generando y emitiendo luz por s mismos.No se puede hablar realmente de una tecnologa OLED, sino ms bien de tecnologas basadas en OLED, ya que son varias las que hay, dependiendo del soporte y finalidad a la que vayan destinados. Su aplicacin es realmente amplia, mucho ms que cualquier otra tecnologa existente. Pero adems, las tecnologas basadas en OLED no solo tienen una aplicacin puramente como pantallas reproductoras de imagen, sino que su horizonte se ampla al campo de la iluminacin, privacidad y otros mltiples usos que se le pueda dar.Las ventajas de esta nueva tecnologa son enormes, pero tambin tiene una serie de inconvenientes, aunque la mayora de estos son totalmente circunstanciales y desaparecern, en unos casos, conforme se siga investigando en este campo, y en otros, conforme vaya aumentando su uso y produccin.Una solucin tecnolgica que pretende aprovechar las ventajas de la eficiencia alta de los ledes tpicos (hechos con materiales inorgnicos principalmente) y los costes menores de los OLED (derivados del uso de materiales orgnicos) son lossistemas de iluminacin hbridos(orgnicos/inorgnicos) basados en diodos emisores de luz. Dos ejemplos de este tipo de solucin tecnolgica los est intentado comercializar la empresaCyberluxcon los nombres deHWL(hybrid white light:luz blanca hbrida) yHML(hybrid multicolor light:luz multicolor hbrida), cuyo resultado puede producir sistemas de iluminacin mucho ms eficientes y con un coste menor que los actuales.