Proceso de Hidratación del Cemento y Funcionamiento del Transistor Bipolar
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Proceso de Hidratación del Cemento: Reacción del C3A y Formación de Fases
La reacción del aluminato tricálcico ($\text{C}_3\text{A}$) se inicia generando portlandita y mediante la hidratación del $\text{C}_3\text{A}$, lo cual forma una capa superficial. Inicialmente, esta capa se convierte en el paso limitante del proceso de hidratación, ya que los reactivos deben desplazarse desde el interior del grano hacia la superficie para poder reaccionar. Esto introduce lentitud en el proceso.
Es crucial no excederse en la cantidad de agua para facilitar la difusión, pues esto comprometería la resistencia mecánica final. La portlandita ofrece...
Posteriormente, continúa la hidratación de la $\text{C}_3\text{S}$ (belita), formando fases hidratadas de silicoaluminatos. Los cristales formados comienzan a establecer una red entrelazada de compuestos hidratados, lo que define la porosidad de la pasta de cemento.
Evolución Lenta de la Hidratación
En esta etapa, la hidratación prosigue, aunque a un ritmo más lento. Esto se debe a la capa superficial hidratada ya creada, que es lo suficientemente gruesa como para impedir el contacto directo con los reactivos. Por ello, es necesaria la difusión de los reactivos hacia la superficie frontera formada (productos de hidratación gelificados primero y luego solidificados por precipitación).
Se considera que, a los 28 días, se ha adquirido entre el 80% y el 90% de la resistencia final.
El Transistor Bipolar: Estructura y Principio Operativo
El transistor bipolar es un dispositivo electrónico de tres terminales: emisor, colector y base. Atendiendo a su fabricación, puede ser de dos tipos principales: NPN y PNP.
Identificación de Tipos de Transistor
La forma de distinguir un transistor de tipo NPN de uno PNP es observando la flecha del terminal del emisor:
- En un NPN, esta flecha apunta hacia fuera del transistor.
- En un PNP, la flecha apunta hacia dentro.
Además, en funcionamiento normal, dicha flecha indica el sentido de la corriente que circula por el emisor del transistor.
Estructura de Uniones PN
El transistor bipolar está formado por tres regiones semiconductoras entre las cuales se crean unas uniones (uniones PN). Siempre debe cumplirse que el dopaje de las regiones sea alterno:
- Si el emisor es tipo P, entonces la base será tipo N y el colector tipo P. Esto da lugar a un transistor bipolar tipo PNP.
- Si el emisor es tipo N, entonces la base será P y el colector N. Esto da lugar a un transistor bipolar tipo NPN.
Características de las Regiones del Transistor
El Emisor
El emisor debe ser una región muy dopada. Cuanto mayor sea el dopaje del emisor, mayor cantidad de portadores podrá aportar a la corriente.
La Base
La base debe ser muy estrecha y poco dopada. Esto es fundamental para que ocurra poca recombinación en ella, permitiendo que prácticamente toda la corriente proveniente del emisor pase al colector. Si la base no es estrecha, el dispositivo podría no comportarse como un transistor y operar como si fueran dos diodos opuestos.
El Colector
El colector debe ser una zona menos dopada que el emisor. Sus características están relacionadas con la recombinación de los portadores que provienen del emisor.
Principio de Control de Corriente
El funcionamiento del transistor bipolar se basa en el control de la corriente que circula entre el emisor y el colector mediante la corriente de base ($I_B$).
En esencia, un transistor (en NPN se aplica polo positivo al colector y base; en PNP, polo negativo) consigue:
- Un diodo en directa (unión emisor-base) por el que circula una corriente elevada ($I_A$).
- Un diodo en inversa (unión base-colector).
Mientras que la corriente por el lado directo ($I_A$) es elevada, la corriente por el lado inverso ($I_B$) es muy pequeña. Si se unen ambos diodos y se logra que la zona de unión (la base) sea muy estrecha, toda la corriente $I_A$ queda absorbida por el campo existente en el diodo inverso (el colector). De esta forma, circula una gran corriente entre el emisor y el colector, mientras que por la base circula una corriente muy pequeña.
El control se ejerce a través del terminal de base porque, si se corta la corriente por la base, desaparece la polarización de un diodo en directa y otro en inversa, y por lo tanto, deja de circular corriente entre emisor y colector.