Bobines, Relés i Components Electrònics

Bobines

Una bobina és un component format per un conductor elèctric enrotllat sobre una superfície cilíndrica que serveix per crear un camp magnètic quan hi circula corrent elèctric.

Usos de les bobines

• Creen un camp magnètic quan hi circula un corrent elèctric (la seva missió és la d'emmagatzemar energia elèctrica de forma magnètica).
• Són presents en aparells que emeten ones electromagnètiques (circuits de ràdio, TV, motors elèctrics, etc.).
• Poden rectificar el corrent elèctric (d'altern a continu).

Unitat

La unitat d'autoinducció o inductància és l'henry (H), i s'utilitzen submúltiples com mH, µH i nH.

Relés

Un relé és un interruptor elèctric que s'acciona per mitjà d'un electroimant.

Funcionament del relé

El relé està format per una bobina que, quan hi circula un corrent elèctric, atreu una làmina metàl·lica que acciona un contacte, el qual s'obre o es tanca. Quan el corrent deixa de circular per la bobina de l'electroimant, una molla fa retornar la làmina metàl·lica i el contacte a la seva posició original. Amb corrents de poca intensitat, permeten controlar altres circuits d'intensitat molt més gran.

Components electrònics actius

Els components electrònics actius estan fets normalment de material semiconductor com el silici i el germani. Actualment, també es fabriquen amb arsenur de gal·li. Els semiconductors són sòlids que, a temperatura ambient, tenen una resistivitat intermèdia entre els materials aïllants i els conductors.

Els semiconductors tenen certa conductivitat que es pot modificar:

• Afegint impureses (altres elements químics en quantitats molt petites).
• Variant la quantitat de calor o llum que reben.

La conductivitat que té un semiconductor per si mateix es anomena intrínseca. Quan s'hi afegeixen impureses (procés anomenat dopatge), es varia la seva manera de conduir l'electricitat (perquè es modifica el nombre d'electrons), i es diu que té conductivitat extrínseca.

• Quan s'afegeixen elements que cedeixen electrons (perquè tenen 5 electrons a la capa de valència), com l'antimoni (Sb) o el fòsfor (P), el semiconductor resultant té conductivitat extrínseca de tipus N (semiconductor extrínsec tipus N).
• Quan s'afegeixen elements que capten electrons (perquè només tenen 3 electrons a la capa de valència), com el bor (B) o l'alumini (Al), el material s'enriqueix de càrregues positives, i es diu que es té un semiconductor extrínsec de tipus P.

A mesura que s'uneixen alternativament capes de semiconductor extrínsec tipus N i P, es construeixen els components electrònics actius.

Díodes

Un díode és la unió d'un cristall semiconductor tipus P amb un de tipus N.

Simbologia:

• A = positiu (P)
• K = negatiu (N)

Ànode (+) i Càtode (-)

El corrent circula en sentit ànode-càtode.

Usos dels díodes

• Serveixen per conduir el corrent elèctric en un sol sentit.
• Serveixen per rectificar el corrent (de corrent altern a continu, en fonts d'alimentació).

Connexió

• Polarització directa: la bombeta s'encén.
• Polarització inversa: la bombeta roman apagada.

Tipus de díodes

• Díodes rectificadors: Només permeten el pas d'electrons en un sentit. Suporten corrents elevats i s'utilitzen per transformar el corrent altern en continu.
• Díodes LED: Converteixen en llum tot el corrent que els hi arriba. Si es col·loquen incorrectament, no emeten llum. Funcionen a una tensió d'uns 2V.
• Díodes Zener: Funcionen quan se sobrepassa una determinada tensió, anomenada tensió Zener (efecte Zener).