jueves, 31 de marzo de 2016


SEMICONDUCTORES INTRINSECOS


Un material semiconductor hecho sólo de un único tipo de átomo, se denomina semiconductor intrínseco.

Los más empleados históricamente son el germanio (Ge) y el silicio (Si); siendo éste último el más empleado (por ser mucho más abundante y poder trabajar a temperaturas mayores que el germanio).
Cada átomo de un semiconductor tiene 4 electrones en su órbita externa (electrones de valencia), que comparte con los átomos adyacentes formando 4 enlaces covalentes. De esta manera cada átomo posee 8 electrones en su capa más externa., formando una red cristalina, en la que la unión entre los electrones y sus átomos es muy fuerte. Por consiguiente, en dicha red, los electrones no se desplazan fácilmente, y el material en circunstancias normales se comporta como un aislante.





SEMICONDUCTORES EXTRINSECOS


Para mejorar las propiedades de los semiconductores, se les somete a un proceso de impurificación (llamado dopaje), consistente en introducir átomos de otros elementos con el fin de aumentar su conductividad. El semiconductor obtenido se denominará semiconductor extrínseco. Según la impureza (llamada dopante) distinguimos:

  • Semiconductor tipo P : se emplean elementos trivalentes (3 electrones de valencia) como el Boro (B), Indio (In) o Galio (Ga) como dopantes. Puesto que no aportan los 4 electrones necesarios para establecer los 4 enlaces covalentes, en la red cristalina éstos átomos presentarán un defecto de electrones (para formar los 4 enlaces covalentes). De esa manera se originan huecos que aceptan el paso de electrones que no pertenecen a la red cristalina. Así, al material tipo P también se le denomina donador de huecos (o aceptador de electrones).


  • Semiconductor tipo N: Se emplean como impurezas elementos pentavalentes (con 5 electrones de valencia) como el Fósforo (P), el Arsénico (As) o el Antimonio (Sb). El donante aporta electrones en exceso, los cuales al no encontrarse enlazados, se moverán fácilmente por la red cristalina aumentando su conductividad. De ese modo, el material tipo N se denomina también donador de electrones.
CONDENSADORES


Un condensador es un dispositivo que sirve para almacenar carga y energía. Está construido por dos conductores aislados uno del otro, que poseen cargas iguales y opuestas. Los condensadores tienen múltiples aplicaciones. El mecanismo de iluminación (“flash”) de las cámaras fotográficas posee un condensador que almacena la energía necesaria para proporcionar un destello súbito de luz. Se componen de dos superficies conductoras, llamadas armaduras, puestas frente a frente y aisladas entre sí por un material aislante que es llamado daléctrico.



FUNCIONES

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 1 culumbio.
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 súper 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.
El valor de la capacidad de un condensador viene definido por la siguiente fórmula:
https://upload.wikimedia.org/math/f/1/8/f18db8601fecdb10a7598f7aad9f44c1.png
En donde:
C: Capacitancia o capacidad
https://upload.wikimedia.org/math/1/1/0/1105dc5e3c5a368c1afd2c9721017a8c.png: Carga eléctrica almacenada en la placa 1.
https://upload.wikimedia.org/math/5/6/d/56dc369e6338e26e9fa3f0603f5c904b.png: Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2.
Nótese que en la definición de capacidad es indiferente que se considere la carga de la placa positiva o la de la negativa, ya que
https://upload.wikimedia.org/math/9/f/1/9f1f8b06144bc334adfbbaa872dc8611.png
Aunque por convenio se suele considerar la carga de la placa positiva.
En cuanto al aspecto constructivo, tanto la forma de las placas o armaduras como la naturaleza del material dieléctrico son sumamente variables. Existen condensadores formados por placas, usualmente de aluminio, separadas por aire, materiales cerámicos, mica, poliéster, papel o por una capa de óxido de aluminio obtenido por medio de la electrólisis.
APLICACIONES

Los condensadores suelen usarse para:
*.Baterías, por su cualidad de almacenar energía.
*.Memorias, por la misma cualidad.
*.Filtros.
*.Fuentes de alimentación.
*.Adaptación de impedancias, haciéndolas resonar a una frecuencia dada con otros componentes.
*.De modular AM, junto con un diodo.
*.Osciladores de todos los tipos.
*.El flash de las cámaras fotográficas.
*.Tubos fluorescentes.
*.Compensación del factor de potencia.
*.Arranque de motores monofásicos de fase partida.
*.Mantener corriente en el circuito y evitar caídas de tensión.

SIMBOLO 

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhF0-QYEIxhfY6k9DhHI-Ml6SuM8ARjVrMlTIh4IHa0u-QIYNLlc2voLF-KmXeHRonxoRO74x9G7MPLxAxX9T6js3ndXWT9MZnpVF0sFbVNPqUL_OgvddPOQ_v_XB_xbv2plvemCHwzbV0V/s200/asas.png











CARACTERISTICAS

Capacidad nominal.- Es el valor teórico esperado al acabar el proceso de fabricación. Se marca en el cuerpo del componente mediante un código de colores o directamente con su valor numérico.

Tolerancia.- Diferencia entre las desviaciones, de capacidad, superiores o inferiores según el fabricante..

Tensión nominal.- Es la tensión que el condensador puede soportar de una manera continua sin sufrir deterioro.