COMPONENTS PASSIUS

 

Resistors fixos

Resistors ajustables

Resistors no lineals

Bobines

Condensadores

 

Resistors fixos

Els resistors són components electrònics especialment dissenyats per presentar una determinada resistència. A la figura següent es poden veure resistències fixa, ajustable i variable.

Resistències fixes

Són aquells el valor de resistència és fix i no es pot variar.

Resistència nominal

És el valor de resistència donat pel fabricant, normalment a temperatura ambient de 25 º C .

Es comercialitzen en sèries de valors normalitzats:

SÈRIE

E3

E6

E12

E24

E48

E96

E192

TOLERÀNCIA

50%

20%

10%

5%

2%

1%

0,5%

Tolerància

És el percentatge de variació que pot tenir respecte del valor nominal donat pel fabricant.

Resistències de la sèrie E24 (Tolerància 5%).

1,0

1,1

1,2

1,3

1,5

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,7

 

3,0

3,3

3,6

3,9

 

4,3

4,7

 

5,1

5,6

 

6,2

6,8

 

7,5

 

8,2

 

9,1

Completar amb els seus múltiples i submúltiples.

 

 

 

 

 

 

 

 

Tensió nominal

És la tensió que no es pot sobrepassar en servei continu a la temperatura nominal de funcionament.

Potència nominal

Potència que pot dissipar de forma contínua sense deteriorament a la temperatura nominal de servei ( 70 º C ).

Hi ha valors normalitzats de:

1/8, ¼, ½, 1, 2, 4, 8, 10, 16 W, etc.

Codi de colors

Color

Banda 1

Banda 2

Banda 3

Banda 4

Lectura de les bandes:

La tolerància, 
"Més separada", 
es col · loca a la dreta.

46.10 2   W   ± 5%

1 ª xifra

2 ª xifra

Factor

Tolerància

Plata

-

-

10 -2

10%

Or

-

-

10 -1

5%

Negre

-

0

10 0

-

Marró

1

1

10 gen

1%

Vermell

2

2

Febrer10

2%

Taronja

3

3

Març10

-

Groc

4

4

Abril10

-

Verd

5

5

10maig

0,5%

Blau

6

6

10juny

0,25%

Violeta

7

7

-

0,1%

Gris

8

8

-

-

Blanc

9

9

-

-

Cap

-

-

-

20%

 

 

Resistors ajustables

Són aquells que podem modificar el seu valor òhmic mitjançant un dispositiu mòbil.

Les resistències ajustables poden prendre diverses formes.

 

 

Resistors no lineals

Modifiquen el seu valor òhmic davant l'acció de determinades magnituds físiques.

Resistors NO LINEALS

TIPUS DE resistor

SENSIBLE A

Termistors: NTC i PTC

Temperatura

Varistors: VDR

Tensió

Magnetorresistores: MDR

Inducció magnètica

Fotoresistors: LDR

Intensitat lluminosa

Bandes extensiomètriques

Deformació mecànica

 

Resistors sensibles a la llum (LDR) que modifiquen la seva resistència segons la intensitat lluminosa que incideix sobre la seva superfície.

 

Resistors sensibles a la temperatura o termistors (PTC i NTC).

El PTC augmenta la seva resistència amb la temperatura (zona II de la figura).

El NTC disminueix la seva resistència amb la temperatura.

 

Resistors sensibles a la tensió (VDR).

 

Bobines

El fenomen electromagnètic

Oersted

Un corrent elèctric produeix un camp magnètic capaç de desviar una brúixola.

ELECTROMAGNETISME

Faraday

En un conductor que es mou en un camp magnètic es crea una fem.

Una càrrega elèctrica en moviment crea un camp elèctric i un camp magnètic en l'espai que l'envolta.

El   camp elèctric   posa de manifest les forces d'atracció o repulsió, en la direcció que uneix ambdues càrregues, donades per la   llei de Coulomb:

El   camp magnètic   posa de manifest forces perpendiculars a la trajectòria d'una càrrega mòbil que passi per ell donades per la reglade Fleming:

 

Flux i densitat de flux magnètic

FLUX MAGNÈTIC (F   )

És el nombre total de línies de camp magnètic que creuen una superfície. Es mesura en Webers (Wb).

Es defineix com a sentit de les línies de força el de nord a sud per l'exterior de l'imant (la que assenyalaria el nord d'una brúixola posada sobre la línia).

Pols de diferent signe s'atrauen formant un únic imant quan s'ajunten. Les línies que surten del nord d'un entren al sud de l'altre.

Pols d'igual signe es repel · leixen. Les línies són totes sortints o totes entrants segons els pols aproximats.

El flux magnètic és el nombre total de línies de camp magnètic que creuen una superfície. Es mesura en Webers (Wb).

INDUCCIÓ MAGNÈTICA (b   )

És la quantitat de línies de camp magnètic per unitat de superfície, representant la densitat de flux magnètic. Es mesura en Tesles (T =Wb / m 2)

El flux és una magnitud escalar mentre que la inducció és una magnitud vectorial.

Per a una superfície on la inducció és constant i perpendicular a la superfície:

Camp magnètic en el centre d'un solenoide

Un conductor, en ser recorregut per un corrent, crea un camp magnètic al seu voltant. Si el conductor forma una circumferència, es diu espira, i crea un camp tal que el flux entra per una cara de l'espira i surt per l'altra, tancant-se per l'exterior.

 

Si en comptes d'una sola espira tenim N espires formant una bobina o solenoide cilíndric de longitud L, la inducció en l'eix central del solenoide val:

permeabilitat del buit:   m   0   = 4   p   x 10 -7   T / A

Considerant   b   constant, el flux que travessa la secció del nucli serà:

Força sobre una càrrega mòbil en un camp magnètic

Si una càrrega positiva q, es mou amb una velocitat v en un camp magnètic d'inducció   b   . La càrrega experimenta una força de magnitud:

L'angle   q   el formen la direcció del moviment vi la direcció del camp   b   .

El sentit de la força F ve donat per l'avanç d'un llevataps que gire de va   b   per l'angle més curt.

Força sobre un corrent

Sobre un conductor rectilini de longitud L pel qual circula un corrent I, estant en el si d'un camp magnètic d'inducció   b   , Es fa una força F de valor:

L'angle   q   el formen la direcció de la intensitat I i la direcció del camp   b   .

El sentit de la força F ve donat per l'avanç d'un llevataps que gire de R a   b   per l'angle més curt.

Força electromotriu induïda

Quan un conductor de longitud L es mou amb una velocitat v en un camp magnètic d'inducció   b   . Al conductor s'indueix una força electromotriu.

La polaritat del conductor ve definida com a positiva en el costat pel qual tendiria a sortir la intensitat del conductor (com en els generadors o piles). Aquesta intensitat seguiria la direcció d'un llevataps que gira de va   b   per l'angle més curt.

L'equació anterior pot deduir de la   Llei de Faraday:

La tensió induïda és proporcional a la variació de flux per unitat de temps.

En una bobina amb N espires:

Autoinducció

El flux produït per una bobina és:

La fem. induïda en ella serà:

 

Llec en una bobina la fem. autoinduïda serà:

On:

L   s'anomena   coeficient d'autoinducció.

La unitat d'autoinducció és el Henry (H), i s'usen els seus submúltiples (mH,   m H).

Associació sèrie de bobines

La inductància total d'un conjunt de bobines associades en sèrie quan no estan pròximes entre si i no s'influeixen magnèticament és igual a la suma de les inductàncies parcials:

Associació paral·lel de bobines

La inductància total d'un conjunt de bobines associades en paral · lel és igual al revés de la suma de les inverses de les inductàncies parcials.

 

Condensadors

Un condensador consta de dues   plaques   o armadures   conductoresseparades per un   dielèctric   aïllant   que presenten en conjunt la propietat elèctrica de   capacitat.

CAPACITAT: És la propietat d'un sistema de conductors i aïlladors, que els permet emmagatzemar càrrega electrostàtica quan hi ha una tensió entre aquests conductors.

 

La unitat de capacitat és el   Farad   (F), que resulta molt gran i s'usen el mF,   m   F, nF i pF.

La capacitat del condensador pla és una constant que depèn de les seves dimensions i de la seva dielèctric:

amb

On   i   0   és la constant dielèctrica de l'aire o buit i   i   r   és una constant que depèn de la substància entre les plaques:

 

Material

i  r

Rigidesa dielèctrica

Aire

Polietilè

Paper

Baquelita

Porcellana

1

2,3

3,5

4,8

6,5

30 kV / cm

500 kV / cm

300 kV / cm

240 kV /cm

40 kV / cm

Es denomina   rigidesa dielèctrica   a la màxima tensió per unitat de longitud a la qual es pot sotmetre a un aïllant sense que provoqui l'arc elèctric o   perforació.

Càrrega emmagatzemada per un condensador

La càrrega emmagatzemada en cada placa o armadura és directament proporcional a la tensió aplicada ia la capacitat del condensador:

Energia emmagatzemada per un condensador

Un condensador carregat emmagatzema una energia, el valor és:

Tipus de condensadors

Condensadors fixos

El seu valor de capacitat és constant establert pel fabricant segons valors normalitzats.

Condensadors de paper

En aquests condensadors el dielèctric utilitzat és la cel · lulosa. El dielèctric de paper s'enrotlla entre dues fulles metàl · liques, que normalment són d'alumini. Un cop enrotllat, el conjunt es tanca amb els terminals de connexió per mitjà d'una resina termoplàstica.

 

Condensadors de plàstic

El dielèctric que utilitzen és el polièster. També es fabriquen amb un procés de bobinatge de les fulles de polièster i alumini.

 

Condensadors ceràmics

El dielèctric utilitzat és un compost ceràmic d'una constant dielèctrica molt alta.

 

Condensadors electrolítics

És el condensador que ofereix més capacitat amb menys volum. Es fabriquen a partir d'òxids de metalls dielèctrics, com l'alumini o el tàntal. Cal tenir en compte la polaritat, si no, el condensador es podria danyar o destruir, i per tant tampoc pot connectar-se en corrent altern.

 

Condensadors variables

Es caracteritzen perquè poden modificar la seva capacitat. Consten d'un grup d'armadures que giren al voltant d'un eix, de manera que la superfície enfrontada amb altres armadures fixes sigui variable. El dielèctric generalment és l'aire, però de vegades es col · loquen làmines de plàstic o de mica, com a separador.

Associació de condensadors en sèrie

En una associació sèrie de condensadors, tots ells acumulen la mateixa quantitat de càrrega q mentre que la tensió total serà la suma de les tensions parcials.

Exemple:

Calcular la capacitat equivalent de tres condensadors de 0,07 m   F, 2NF i 1000 pF associats en sèrie.

Associació de condensadors en paral · lel

En el cas de condensadors acoblats en paral · lel, tots tindran la mateixa tensió i la càrrega total emmagatzemada serà la suma de la càrrega que emmagatzema cada un:

Exemple:

Calcula la capacitat de dos condensadors iguals perquè associats en paral · lel mostrin una capacitat total de 940   m   F.

Càrrega i descàrrega de condensadors

En aplicar una tensió V P   als extrems d'un condensador inicialment descarregat, es generarà un corrent elèctric que anirà carregant les plaques del condensador, fent variar la tensió entre aquestes des d'una tensió inicial nul · la a la tensió V P.

Aquest procés no és instantani i la forma en que augmenta la tensió en el condensador és exponencial. El mateix passa si descarreguem el condensador a través d'una resistència.

Equació de càrrega:

Equació de descàrrega:

El terme   RC   s'anomena   constant de temps (t   )   i es considera que en un temps igual a 5 t   el condensador s'ha carregat totalment. La variació de tensió es correspon amb els valors de la taula següent:

CÀRREGA

 

DESCÀRREGA

1 t

2 t

3 t

4 t

5 t

1 t

2 t

3 t

4 t

5 t

63,21%

86,47%

95,02%

98,17%

99,33%

36,79%

13,53%

4,98%

1,83%

0,67%