Componentes Electrónicos Fundamentales: Funcionamiento, Tipos y Aplicaciones

El Condensador

El condensador es un componente electrónico formado por dos placas metálicas paralelas, llamadas armaduras, separadas entre sí por el aire o por cualquier material aislante, denominado dieléctrico. Su función principal es almacenar carga eléctrica para cederla en el momento en que se necesite.

La cantidad de carga que es capaz de almacenar un condensador se denomina capacidad eléctrica y se mide en faradios (F). Dado que el faradio es una unidad relativamente grande para muchas aplicaciones, comúnmente se utilizan submúltiplos como el milifaradio (mF), el microfaradio (µF) o el nanofaradio (nF).

El Diodo

El diodo es un componente electrónico semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica predominantemente en un solo sentido. Como norma general, el sentido de circulación de la corriente convencional se considera desde el ánodo (+) hacia el cátodo (-).

Cuando el diodo está conectado a una tensión eléctrica, se dice que está polarizado. Esta polarización puede ser:

• Polarización Directa: Se produce cuando el polo positivo del generador se conecta al ánodo (+) del diodo y el polo negativo se conecta al cátodo (-). En esta configuración, el diodo presenta una baja resistencia y actúa como un conductor, permitiendo el paso de la corriente.
• Polarización Inversa: Ocurre cuando el polo positivo del generador se conecta al cátodo (-) del diodo y el polo negativo se conecta al ánodo (+). En este caso, el diodo presenta una alta resistencia y se comporta prácticamente como un aislante, bloqueando el paso de la corriente (a excepción de una pequeña corriente de fuga).

El Transistor

El transistor es un componente electrónico semiconductor que, entre otros múltiples usos, puede emplearse como amplificador de una señal eléctrica o como interruptor controlado electrónicamente para el paso de la corriente.

Los transistores pueden ser de dos tipos principales: bipolares (BJT) o de efecto de campo (FET). Los transistores bipolares son ampliamente utilizados y se clasifican en:

• Transistores NPN: Formados por una capa de material semiconductor tipo P (base) situada entre dos capas de material semiconductor tipo N (emisor y colector).
• Transistores PNP: Formados por una capa de material semiconductor tipo N (base) situada entre dos capas de material semiconductor tipo P (emisor y colector).

Los Sensores

Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Se activa o modifica su estado cuando ocurre un determinado acontecimiento o cambio en el ambiente que está monitoreando. La mayoría de los sensores transforman la señal física o química que reciben en una señal eléctrica para su posterior procesamiento.

Tipos Comunes de Sensores

Resistencia LDR (Light Dependent Resistor)

La resistencia LDR o fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia eléctrica varía según la cantidad de luz que incide sobre su superficie. Se comporta como un sensor que reacciona a la luz:

• Cuando se ilumina intensamente, su resistencia disminuye considerablemente, permitiendo un mayor paso de corriente (para una tensión constante).
• En la oscuridad, su resistencia aumenta significativamente, dificultando o impidiendo el paso de la corriente.
• A niveles intermedios de luz, permite que pase una cantidad proporcional de corriente.

Las resistencias LDR pueden emplearse, entre muchos otros usos, como sensores o detectores de luminosidad que pueden activar o desactivar un relé, una alarma u otros dispositivos en función de la cantidad de luz que reciban.

Sensores de Infrarrojos (IR)

La radiación infrarroja (IR) es un tipo de radiación electromagnética invisible al ojo humano, pero que puede ser detectada mediante sensores específicos. Todos los cuerpos emiten radiación infrarroja en función de su temperatura; a mayor temperatura, mayor radiación emitida. Los sensores de infrarrojos se utilizan para detectar esta radiación, lo que permite aplicaciones como la detección de presencia, medición de temperatura a distancia, comunicación inalámbrica, entre otras.

Termistores

Los termistores son resistencias cuyo valor óhmico varía de forma significativa con la temperatura. Son ampliamente utilizados como sensores de temperatura. Existen dos tipos principales:

• Termistores NTC (Coeficiente de Temperatura Negativo): En estos dispositivos, la resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura y, viceversa, aumenta cuando la temperatura disminuye.
• Termistores PTC (Coeficiente de Temperatura Positivo): En estos, la resistencia aumenta al incrementarse la temperatura y disminuye cuando la temperatura baja.

El Relé

El relé (o relevador) es un dispositivo electromecánico o de estado sólido que funciona como un interruptor controlado eléctricamente. Permite controlar un circuito de alta potencia o voltaje utilizando una señal de baja potencia en otro circuito, manteniendo ambos circuitos eléctricamente aislados entre sí.

Un relé electromecánico típico está formado por dos circuitos principales:

• Circuito de activación (o de control): Consiste en una bobina (electroimán) que, al ser energizada con una corriente eléctrica (generalmente de baja intensidad), genera un campo magnético.
• Circuito de trabajo (o de potencia): Está formado por un conjunto de contactos eléctricos (uno o varios) que son accionados mecánicamente por la armadura del electroimán. Cuando la bobina se activa, la armadura mueve los contactos para abrir o cerrar el circuito de trabajo, controlando así el paso de corriente en este último.