El documento describe diferentes tipos de transformadores y diodos. Explica que los transformadores permiten aumentar o disminuir la tensión eléctrica manteniendo la potencia mediante la inducción electromagnética. También describe los diferentes tipos de diodos como los de silicio, cristal, corriente constante y otros, señalando que permiten la circulación de corriente en un solo sentido.

1. Lina marcela guerra Perpiñán
Karina cuta fuentes
Derly rojas rodríguez
Institución educativa Braulio González
Modalidad: INFORMÁTICA

2.  Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o
disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna manteniendo la
potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, es
igual a la que se obtiene a la salida.
 El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de cierto
nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio
de interacción electromagnética.
 Esta constituido por dos o mas bobinas de material conductor, aisladas entre
si simétricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de
material ferro magnético.
 Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de
la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma mas simple, por dos
bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado, fabricado bien sea de hierro dulce o de
laminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el
flujo magnético.

4. Si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado
primario, circulará por éste una corriente alterna que creará a su
vez un campo magnético variable. Este campo magnético variable
originará, por inducción electromagnética, la aparición de una
fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario.

5.  El fenómeno de inducción electromagnética en el que se basa el funcionamiento del
transformador fue descubierto por Michael Faraday en 1831, se basa
fundamentalmente en que cualquier variación de flujo magnético que atraviesa un
circuito cerrado genera una corriente inducida, y en que la corriente inducida sólo
permanece mientras se produce el cambio de flujo magnético.
 La primera "bobina de inducción" para ver el uso de ancho fueron inventadas por el
Rev. Nicholas Callan College de Maynooth, Irlanda en 1836, uno de los primeros
investigadores en darse cuenta de que cuantas más espiras hay en el secundario, en
relación con el bobinado primario, más grande es el aumento de la FEM.
 Los científicos e investigadores basaron sus esfuerzos en evolucionar las bobinas de
inducción para obtener mayores tensiones en las baterías. En lugar de corriente
alterna (CA), su acción se basó en un vibrante "do&break" mecanismo que
regularmente interrumpido el flujo de la corriente directa (DC) de las pilas.
 Entre la década de 1830 y la década de 1870, los esfuerzos para construir mejores
bobinas de inducción, en su mayoría por ensayo y error, reveló lentamente los
principios básicos de los transformadores. Un diseño práctico y eficaz no apareció
hasta la década de 1880, pero dentro de un decenio, el transformador sería un papel
decisivo en la “Guerra de Corrientes”, y en que los sistemas de distribución de
corriente alterna triunfo sobre sus homólogos de corriente continua, una posición
dominante que mantienen desde entonces.

6. En 1876, el ingeniero ruso Pavel Yablochkov inventó un sistema de iluminación basado
en un conjunto de bobinas de inducción en el que el bobinado primario se conectaba a
una fuente de corriente alterna y los devanados secundarios podían conectarse a varias
“velas eléctricas” (lámparas de arco), de su propio diseño. Las bobinas utilizadas en el
sistema se comportaban como transformadores primitivos. La patente alegó que el
sistema podría, “proporcionar suministro por separado a varios puntos de iluminación
con diferentes intensidades luminosas procedentes de una sola fuente de energía
eléctrica”.
En 1878, los ingenieros de la empresa Ganz en Hungría asignaron parte de sus recursos
de ingeniería para la fabricación de aparatos de iluminación eléctrica para Austria y
Hungría.
En 1883, realizaron más de cincuenta instalaciones para dicho fin. Ofrecián un sistema
que constaba de dos lámparas incandescentes y de arco, generadores y otros accesorios.
En 1882, Lucien Gaulard y John Dixon Gibbs expusieron por primera vez un dispositivo
con un núcleo de hierro llamado "generador secundario" en Londres, luego vendió la
idea de la compañía Westinghouse de Estados Unidos.
también fue expuesto en Turín, Italia en 1884, donde fue adaptado para el sistema de
alumbrado eléctrico.

7. Transformador elevador / reduce de tensión:
Son empleados por empresas transportadoras eléctricas en
las subestaciones de la red de transporte de energía eléctrica, con el
fin de disminuir las pérdidas por efecto Joule. Debido a la
resistencia de los conductores, conviene transportar la energía
eléctrica a tensiones elevadas, lo que origina la necesidad de reducir
nuevamente dichas tensiones para adaptarlas a las de utilización.

8. Este tipo de transformadores nos permiten, como su nombre lo dice
elevar la tensión de salida con respecto a la tensión de entrada. Esto
quiere decir que la relación de transformación de estos transformadores
es menor a uno.

9. También llamados "Variacs", toman una línea de tensión fija (en
la entrada) y proveen de tensión de salida variable ajustable,
dentro de dos valores.

10. Proporciona aislamiento galvánico entre el primario y el
secundario, de manera que consigue una alimentación o señal
"flotante". Suele tener una relación 1:1. Se utiliza principalmente
como medida de protección, en equipos que trabajan directamente
con la tensión de red. También para acoplar señales procedentes de
sensores lejanos, en resistencias inesianas, en equipos de electro
medicina y allí donde se necesitan tensiones flotantes entre sí.

11. Pueden tener una o varias bobinas secundarias y proporcionan las
tensiones necesarias para el funcionamiento del equipo. A veces
incorpora un fusible que corta su circuito primario cuando el
transformador alcanza una temperatura excesiva, evitando que éste se
queme, con la emisión de humos y gases que conlleva el riesgo de
incendio. Estos fusibles no suelen ser reemplazables, de modo que hay
que sustituir todo el transformador.

12. Está compuesto por un circuito electrónico que eleva la frecuencia de la
corriente eléctrica que alimenta al transformador, de esta manera es
posible reducir drástica mente su tamaño. También pueden formar
parte de circuitos más complejos que mantienen la tensión de salida en
un valor prefijado sin importar la variación en la entrada,
llamados fuente conmutada.

13. Entre los transformadores con fines especiales, los más importantes son
los transformadores de medida para instalar instrumentos, contadores y
relés protectores en circuitos de alta tensión o de elevada corriente. Los
transformadores de medida aíslan los circuitos de medida o de
relés, permitiendo una mayor normalización en la construcción de
contadores, instrumentos y relés.

14. Son pequeños transformadores de núcleo de hierro, que funcionan en la
banda de audiofrecuencias. Se utilizan a menudo como dispositivos de
acoplamiento en circuitos electrónicos para comunicaciones, medidas y
control.

15. Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite
la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.
Este término generalmente se usa para referirse al diodo
semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de
cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. De forma
simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos
regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como
un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito
cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña. Debido a este
comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son
dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier
señal, como paso inicial para convertir una corriente
alterna en corriente continua

16. Su principio de funcionamiento está basado en los
experimentos de Lee De Forest.Los primeros diodos eran
válvulas o tubos de vacío, también llamados válvulas
termoiónicas constituidos por dos electrodos rodeados de vacío
en un tubo de cristal, con un aspecto similar al de las lámparas
incandescentes. El invento fue desarrollado en 1904 por John
Ambrose Fleming, empleado de la empresa Marconi, basándose
en observaciones realizadas por Thomas Alva Edison.Al igual
que las lámparas incandescentes, los tubos de vacío tienen
un filamento (el cátodo) a través del cual circula la
corriente, calentándolo por efecto Joule.
El filamento está tratado con óxido de bario, de modo que al
calentarse emite electrones al vacío circundante los cuales son
conducidos electro estática mente hacia una placa, curvada por
un muelle doble, cargada positivamente
(el ánodo), produciéndose así la conducción. Evidentemente, si
el cátodo no se calienta, no podrá ceder electrones. Por esa
razón, los circuitos que utilizaban válvulas de vacío requerían
un tiempo para que las válvulas se calentaran antes de poder
funcionar y las válvulas se quemaban con mucha facilidad.

18. Los diodos termoiónicos son dispositivos de válvula termoiónica (también
conocida como tubo de vacío), que consisten en un arreglo de electrodos
empacados en un vidrio al vacío. Los primeros modelos eran muy parecidos a
la lámpara incandescente.
En los diodos de válvula termoiónica, una corriente a través del filamento que se
va a calentar calienta indirectamente el cátodo, otro electrodo interno tratado con
una mezcla de Bario y óxido de estroncio, los cuales son óxidos alcalinotérreos;
se eligen estas sustancias porque tienen una pequeña función de trabajo
(algunas válvulas usan calentamiento directo, donde un filamento de tungsteno
actúa como calentador y como cátodo). El calentamiento causa emisión
termoiónica de electrones en el vacío. En polarización directa, el ánodo estaba
cargado positivamente por lo cual atraía electrones. Sin embargo, los electrones
no eran fácilmente transportados de la superficie del ánodo que no estaba
caliente cuando la válvula termoiónica estaba en polarización inversa.
Además, cualquier corriente en este caso es insignificante.
En la mayoría del siglo 20 los diodos de válvula termoiónica se usaron en
aplicaciones de señales análogas, rectificadores y potencia. Hasta el día de
hoy, los diodos de válvula solamente se usan en aplicaciones exclusivas como
rectificadores en guitarras eléctricas, amplificadores de audio, así como equipo
especializado de alta tensión.

20. Un diodo semiconductor moderno está hecho de cristal
semiconductor como el silicio con impurezas en él para crear
una región que contiene portadores de carga negativos
(electrones), llamado semiconductor de tipo n, y una región en el
otro lado que contiene portadores de carga positiva
(huecos), llamado semiconductor tipo p. Las terminales del
diodo se unen a cada región. El límite dentro del cristal de estas
dos regiones, llamado una unión PN, es donde la importancia
del diodo toma su lugar. El cristal conduce una corriente de
electrones del lado n (llamado cátodo), pero no en la dirección
opuesta; es decir, cuando una corriente convencional fluye del
ánodo al cátodo (opuesto al flujo de los electrones).
Al unir ambos cristales, se manifiesta una difusión
de electrones del cristal n al p (Je). Al establecerse una corriente
de difusión, estas corrientes aparecen cargas fijas en una zona a
ambos lados de la unión, zona que recibe el nombre deregión de
agotamiento.

22. Diodo de Silicio
Suelen tener un tamaño milimétrico y, alineados, constituyen detectores multicanal que
permiten obtener espectros en milisegundos. Son menos sensibles que los
fotomultiplicadores. Es un semiconductor de tipo p (con huecos) en contacto con un
semiconductor de tipo n (electrones). La radiación comunica la energía para liberar los
electrones que se desplazan hacia los huecos, estableciendo una corriente eléctrica
proporcional a la potencia radiante.
Diodo de cristal:
Es un tipo de diodo de contacto. El diodo cristal consiste de un cable de metal afilado
presionado contra un cristal semiconductor, generalmente galena o de una parte
de carbón. El cable forma el ánodo y el cristal forma el cátodo. Los diodos de cristal
tienen una gran aplicación en los radio a galena. Los diodos de cristal están obsoletos,
pero puede conseguirse todavía de algunos fabricantes.
Diodo de corriente constante:
Realmente es un JFET, con su compuerta conectada a la fuente, y funciona como un
limitador de corriente de dos terminales análogo al diodo Zener, el cual limita el voltaje.
Ellos permiten una corriente a través de ellos para alcanzar un valor adecuado y así
estabilizarse en un valor específico. También suele llamarse CLDs (por sus siglas en
inglés) o diodo regulador de corriente.

23.  Diodo túnel o Esaki
 Tienen una región de operación que produce una resistencia negativa debido al efecto
túnel, permitiendo amplificar señales y circuitos muy simples que poseen dos estados.
Debido a la alta concentración de carga, los diodos túnel son muy rápidos, pueden usarse
en temperaturas muy bajas, campos magnéticos de gran magnitud y en entornos con
radiación alta. Por estas propiedades, suelen usarse en viajes espaciales.
Diodo Gunn:
Similar al diodo túnel son construidos de materiales como GaAs o InP que produce una
resistencia negativa. Bajo condiciones apropiadas, las formas de dominio del dipolo y
propagación a través del diodo, permitiendo osciladores de ondas microondas de alta
frecuencia.
Diodo emisor de luz
En un diodo formado de un semiconductor con huecos en su banda de energía, tal
como arseniuro de galio, los portadores de carga que cruzan la unión
emiten fotones cuando se recombinan con los portadores mayoritarios en el otro lado.
Dependiendo del material, la longitud de onda que se pueden producir varía desde
el infrarrojo hasta longitudes de onda cercanas al ultravioleta. El potencial que admiten
estos diodos dependen de la longitud de onda que ellos emiten: 2.1V corresponde al
rojo, 4.0V al violeta. Los primeros LEDs fueron rojos y amarillos. Los LEDs blancos son en
realidad combinaciones de tres LEDs de diferente color o un LED azul revestido con
un centelleador amarillo. Los LEDs también pueden usarse como fotodiodos de baja
eficiencia en aplicaciones de señales. Un LED puede usarse con un fotodiodo o
fototransistor para formar un optoacoplador.

24. Diodo láser
Cuando la estructura de un LED se introduce en una cavidad resonante
formada al pulir las caras de los extremos, se puede formar un láser. Los
diodos láser se usan frecuentemente en dispositivos de almacenamiento
ópticos y para la comunicación óptica de alta velocidad.
Diodo térmico
Este término también se usa para los diodos convencionales usados para
monitorear la temperatura a la variación de voltaje con la temperatura, y
para refrigeradores termoeléctricos para la refrigeración termoeléctrica.
Los refrigeradores termoeléctricos se hacen de semiconductores, aunque
ellos no tienen ninguna unión de rectificación, aprovechan el
comportamiento distinto de portadores de carga de los semiconductores
tipo P y N para transportar el calor.
Fotodiodos:
Todos los semiconductores están sujetos a portadores de carga ópticos.
Generalmente es un efecto no deseado, por lo que muchos de los
semiconductores están empacados en materiales que bloquean el paso de
la luz. Los fotodiodos tienen la función de ser sensibles a la luz (fotocelda),
por lo que están empacados en materiales que permiten el paso de la luz y
son por lo general PIN (tipo de diodo más sensible a la luz). Un fotodiodo
puede usarse en celdas solares, en fotometría o en comunicación óptica.
Varios fotodiodos pueden empacarse en un dispositivo como un arreglo
lineal o como un arreglo de dos dimensiones. Estos arreglos no deben
confundirse con los dispositivos de carga acoplada.

25. Diodo con puntas de contacto
Funcionan igual que los diodos semiconductores de unión mencionados
anteriormente aunque su construcción es más simple. Se fabrica una
sección de semiconductor tipo n, y se hace un conductor de punta aguda
con un metal del grupo 3 de manera que haga contacto con el
semiconductor. Algo del metal migra hacia el semiconductor para hacer
una pequeña región de tipo p cerca del contacto. El muy usado 1N34 (de
fabricación alemana) aún se usa en receptores de radio como un detector
y ocasionalmente en dispositivos analógicos especializados.
Diodo PIN:
Un diodo PIN tiene una sección central sin doparse o en otras palabras
una capa intrínseca formando una estructura p-intrinseca-n. Son usados
como interruptores de alta frecuencia y atenuadores. También son usados
como detectores de radiación ionizante de gran volumen y como
fotodetectores. Los diodos PIN también se usan en la electrónica de
potencia y su capa central puede soportar altos voltajes. Además, la
estructura del PIN puede encontrarse en dispositivos semiconductores de
potencia, tales como IGBTs, MOSFETs de potencia y tiristores.

26. Diodo Schottky:
El diodo Schottky están construidos de un metal a un contacto de semiconductor. Tiene
una tensión de ruptura mucho menor que los diodos pn. Su tensión de ruptura en
corrientes de 1mA está en el rango de 0.15V a 0.45V, lo cual los hace útiles en
aplicaciones de fijación y prevención de saturación en un transistor. También se pueden
usar como rectificadores con bajas pérdidas aunque su corriente de fuga es mucho más
alta que la de otros diodos. Los diodos Schottky son portadores de carga mayoritarios
por lo que no sufren de problemas de almacenamiento de los portadores de carga
minoritarios que ralentizan la mayoría de los demás diodos (por lo que este tipo de
diodos tiene una recuperación inversa más rápida que los diodos de unión pn. Tienden a
tener una capacitancia de unión mucho más baja que los diodos pn que funcionan como
interruptores veloces y se usan para circuitos de alta velocidad como fuentes
conmutadas, mezclador de frecuencias y detectores.
Stabistor:
El stabistor (también llamado Diodo de Referencia en Directa) es un tipo especial de diodo
de silicio cuyas características de tensión en directa son extremadamente estables. Estos
dispositivos están diseñados especialmente para aplicaciones de estabilización en bajas
tensiones donde se requiera mantener la tensión muy estable dentro de un amplio rango
de corriente y temperatura.

27. Se llama condensador a un dispositivo que almacena carga eléctrica.
El condensador está formado por dos conductores próximos uno a otro,
separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados con
el mismo valor, pero con signos contrarios.
En su forma más sencilla, un condensador está formado por dos placas
metálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas,
separadas por una lámina no conductora o dieléctrico.

28. La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la
diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de
proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia. En el Sistema
internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la
capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una
d.d.p. de 1 voltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1culombio.
La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de
los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la
capacidad en micro- µF = 10-6, nano- nF = 10-9 o pico- pF = 10-12 -faradios.
Los condensadores obtenidos a partir de super condensadores (EDLC)
son la excepción. Están hechos de carbón activado para conseguir una
gran área relativa y tienen una separación molecular entre las "placas".
Así se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios.
Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic
de Seiko, con una capacidad de 1/3 de Faradio, haciendo innecesaria
la pila. También se está utilizando en los prototipos
de automóviles eléctricos.

30. El condensador almacena carga eléctrica, debido a la presencia de
un campo eléctrico en su interior, cuando aumenta la diferencia de
potencial en sus terminales, devolviéndola cuando ésta disminuye.
Matemáticamente se puede obtener que la energía , almacenada por un
condensador con capacidad , que es conectado a una diferencia de
potencial , viene dada por:

31.  Los condensadores suelen usarse para:
Baterías, por su cualidad de almacenar energía.
 Memorias, por la misma cualidad.
 Filtros.
 Adaptación de impedancias, haciéndolas resonar
a una frecuencia dada con otros componentes.
 Demodular AM, junto con un diodo.
 El flash de las cámaras fotográficas.
 Tubos fluorescentes.
 Mantener corriente en el circuito y evitar caídas
de tensión.

32. Condensadores de aire
Se trata de condensadores, normalmente de placas paralelas, con dieléctrico
de aire y encapsulados en vidrio. Como la permitividad eléctrica relativa es la
unidad, sólo permite valores de capacidad muy pequeños. Se utilizó en radio y
radar, pues carecen de pérdidas y polarización en el dieléctrico, funcionando bien a
frecuencias elevadas.
Condensadores de mica
La mica posee varias propiedades que la hacen adecuada para dieléctrico de
condensadores: bajas pérdidas, exfoliación en láminas finas, soporta altas
temperaturas y no se degrada por oxidación o con la humedad. Sobre una cara de
la lámina de mica se deposita aluminio, que forma una armadura. Se apilan varias
de estas láminas, soldando los extremos alternativamente a cada uno de los
terminales. Estos condensadores funcionan bien en altas frecuencias y soportan
tensiones elevadas, pero son caros y se ven gradualmente sustituidos por otros
tipos.
Condensadores de papel
El dieléctrico es papel parafinado, bakelizado o sometido a algún otro tratamiento
que reduce su higroscopia y aumenta el aislamiento. Se apilan dos cintas de papel,
una de aluminio, otras dos de papel y otra de aluminio y se enrollan en espiral. Las
cintas de aluminio constituyen las dos armaduras, que se conectan a sendos
terminales. Se utilizan dos cintas de papel para evitar los poros que pueden
presentar.

33. Condensadores autorregenerables
Los condensadores de papel tienen aplicaciones en ambientes industriales. Los
condensadores autorregenerables son condensadores de papel, pero la armadura se
realiza depositando aluminio sobre el papel. Ante una situación de sobrecarga que supere
la rigidez dieléctrica del dieléctrico, el papel se rompe en algún punto, produciéndose un
cortocircuito entre las armaduras, pero este corto provoca una alta densidad de corriente
por las armaduras en la zona de la rotura. Esta corriente funde la fina capa de aluminio
que rodea al cortocircuito, restableciendo el aislamiento entre las armaduras.
Condensadores electrolíticos
Es un tipo de condensador que utiliza un electrolito, como su primera armadura, la cual
actúa como cátodo. Con la tensión adecuada, el electrolito deposita una capa aislante (la
cual es en general una capa muy fina de óxido de aluminio) sobre la segunda armadura o
cuba (ánodo), consiguiendo así capacidades muy elevadas. Son inadecuados para
funcionar con corriente alterna. La polarización inversa destruye el óxido, produciendo
un corto entre el electrolito y la cuba, aumentando la temperatura, y por tanto, arde o
estalla el condensador consecuentemente. Existen varios tipos, según su segunda
armadura y electrolito empleados
Condensadores de aluminio. Es el tipo normal. La cuba es de aluminio y el
electrolito una disolución de ácido bórico. Funciona bien a bajas frecuencias, pero
presenta pérdidas grandes a frecuencias medias y altas. Se emplea en fuentes de
alimentación y equipos de audio. Muy utilizado en fuentes de alimentación conmutadas.

34. Condensadores de tantalio
(tántalos). Es otro condensador electrolítico, pero emplea tantalio en
lugar de aluminio. Consigue corrientes de pérdidas bajas, mucho
menores que en los condensadores de aluminio. Suelen tener mejor
relación capacidad/volumen.
Condensadores bipolares (para corriente alterna)
Están formados por dos condensadores electrolíticos en serie
inversa, utilizados en caso de que la corriente pueda invertirse. Son
inservibles para altas frecuencias.
Condensadores de poliéster
Mylar. Está formado por láminas delgadas de poliéster sobre las
que se deposita aluminio, que forma las armaduras. Se apilan estas
láminas y se conectan por los extremos. Del mismo modo, también
se encuentran condensadores de policarbonato y polipropileno.
Condensadores de ajuste
Son tipos especiales de condensadores variables. Las armaduras
son semicirculares, pudiendo girar una de ellas en torno al centro,
variando así la capacidad. Otro tipo se basa en acercar las
armaduras, mediante un tornillo que las aprieta.


35. Condensadores de poliestireno también conocidos
comúnmente como Styroflex
Otro tipo de condensadores de plástico, muy utilizado en
radio, por disponer de coeficiente de temperatura inverso a las
bobinas de sintonía, logrando de este modo estabilidad en los
circuitos resonantes.
Condensadores cerámicos
Utiliza cerámicas de varios tipos para formar el dieléctrico.
Existen diferentes tipos formados por una sola lámina de
dieléctrico, pero también los hay formados por láminas apiladas.
Dependiendo del tipo, funcionan a distintas frecuencias, llegando
hasta las microondas.
Condensadores síncronos
Es un motor síncrono que se comporta como un condensador.
Dieléctrico variable
Este tipo de condensador tiene una armadura móvil que gira en
torno a un eje, permitiendo que se introduzca más o menos
dentro de la otra. El perfil de la armadura suele ser tal que la
variación de capacidad es proporcional al logaritmo del ángulo
que gira el eje.

36. Gracias 