MODULO DE FISICA ELECTRONICA

MÓDULO DE FÍSICA ELECTRÓNICA

Elaborado para la UNAD por:

Freddy Reynaldo Téllez Acuña1

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA

2008

1 Docente de la Unad. Ingeniero Electricista UIS. Magíster en Potencia Eléctrica UIS.

UNIDADES DIDÁCTICAS DEL CURSO

El contenido del curso se presenta en la siguiente matriz:

UNIDAD

CAPÍTULO

TEMAS

1. FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD

1.1 NATURALEZA DE LA ELECTRICIDAD

1.2 CIRCUITOS ELÉCTRICOS

1.3 ELECTROSTÁTICA Y ELECTROMAGNETISMO

1.1.1 El electrón

1.1.2 La corriente eléctrica

1.1.3 Fuentes de electricidad

1.2.1 Componentes de un circuito eléctrico

1.2.2 Fuerza electromotriz

1.2.3 Ley de Ohm

1.2.4 Resistencia eléctrica

1.2.5 Potencia eléctrica

1.2.6 Circuitos serie y paralelo

1.2.7 Leyes de Kirchhoff

1.2.8 Corriente continua y

alterna

1.3.1 Capacitancia

1.3.2 Condensadores

1.3.3 Condensadores en serie y paralelo

1.3.4 Campos magnéticos

1.3.5 Inductancia

1.3.6 Inductancias en serie y paralelo

1.3.7 El transformador

2. FUNDAMENTOS DE SEMICONDUCTORES

2.1 INTRODUCCIÓN A LOS SEMICONDUCTORES

2.2 DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES

2.1.1 Estructura atómica

2.1.2 Aisladores, conductores y semiconductores

2.1.3 Tipo de materiales: N y P

2.1.4 Unión P-N

2.2.1 El diodo

2.2.2 Otros tipos de diodos

2.2.3 El transistor

2.2.4 Circuitos Integrados

2.2.5 Otros dispositivos

3. FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA DIGITAL

3.1 INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA DIGITAL

3.2 CIRCUITOS COMBINACIONALES

3.3 CIRCUITOS SECUENCIALES

3.1.1 Conceptos Introductorios

3.1.2 Compuertas lógicas

3.1.3 Implementación de funciones lógicas.

3.1.4 Teoremas Booleanos

3.2.1 Circuitos aritméticos

3.2.2 Comparadores

3.2.3 Codificadores y Decodif.

3.2.4 Multiplexores y Demux

3.3.1 Biestables y flip-flops

3.3.2 Registros

3.3.3 Contadores

PRESENTACIÓN

Nuestro país progresivamente ha venido entrando en la modernización tecnológica, que hasta hace algunos años era aplicada sólo en países altamente industrializados. Este avance continuo y vertiginoso en la transformación de nuestras industrias, hace imprescindible para muchas personas obtener una información rápida y clara sobre las bases en las que se soporta todo este desarrollo.

El presente Módulo, elaborado para el curso de Física Electrónica de la UNAD, tiene entonces como finalidad principal ubicar al estudiante dentro del contexto de la electricidad y la electrónica básica, por medio de una formación de carácter analítico y conceptual, mediante el desarrollo de habilidades y destrezas prácticas, necesarias para que los estudiantes se enfrenten con cierta propiedad ante las situaciones que puedan surgir en esta sociedad tecnificada.

Esta formación ha de servir al estudiante para que se familiarice con los pilares físicos en los que, por un lado, se sustenta la actual era de la electrónica y las telecomunicaciones y, por otro, se construye el conocimiento acerca de la ingeniería aplicada y las nuevas tecnologías.

El Módulo contiene, entre otras, las siguientes temáticas:

• Conceptos de electricidad y electrónica.

• Elementos y tipos de circuitos eléctricos.

• Leyes básicas de los circuitos eléctricos.

• Descripción general de los principales elementos electrónicos.

• Teoría de los elementos semiconductores.

• Fundamentos de la electrónica digital.

Deseo finalmente que este texto sirva para enriquecer sus conocimientos y le permita desempeñarse mejor en nuestra sociedad. Cualquier comentario o sugerencia que nos pueda brindar para el mejoramiento de este material, será gratamente recibido.

INTRODUCCIÓN

Los dispositivos electrónicos y digitales, basados principalmente en componentes semiconductores y circuitos integrados, son los pilares de la tecnología moderna.

Teléfonos móviles, computadoras, televisores, equipo de audio, aparatos domésticos y equipo para el control y la automatización industrial, hacen parte de nuestro entorno y nuestro diario vivir. La electrónica se ha convertido tanto en un estímulo como en una parte integral del crecimiento y desarrollo tecnológico actual en los diferentes países.

Por tal motivo, el estudio de tópicos relacionados con la electrónica ( fundamentos físicos, características de operación y aplicaciones ), se constituye en un componente esencial para todo profesional de cualquier ingeniería, en especial, para aquellos relacionados con la computación, las redes y las telecomunicaciones.

Las décadas que siguieron a la introducción del transistor, en los años cuarenta, experimentaron un cambio sumamente drástico en la industria electrónica; el cual no ha dado tregua hasta nuestros días, evidenciándose en la miniaturización y complejidad de funciones de todos los dispositivos que nos rodean. En la actualidad se encuentran sistemas completos en una oblea miles de veces menor que el más sencillo elemento de las primeras redes electrónicas.

En algunos campos, la electrónica juega un papel tan importante,

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