Definición, Tipos y Clasificación de una Pila

Definición, Tipos y Clasificación de una Pila

Una pila (stack en inglés) es una lista ordenada o estructura de datos en la que el modo de acceso a sus elementos es de tipo LIFO (del inglés Last In First Out, último en entrar, primero en salir) que permite almacenar y recuperar datos. Esta estructura se aplica en multitud de ocasiones en el área de informática debido a su simplicidad y ordenación implícita de la propia estructura.

Para el manejo de los datos se cuenta con dos operaciones básicas: apilar (push), que coloca un objeto en la pila, y su operación inversa, retirar (o desapilar, pop), que retira el último elemento apilado.

En cada momento sólo se tiene acceso a la parte superior de la pila, es decir, al último objeto apilado (denominado TOS, Top of Stack en inglés). La operación retirar permite la obtención de este elemento, que es retirado de la pila permitiendo el acceso al siguiente (apilado con anterioridad), que pasa a ser el nuevo TOS.

Por analogía con objetos cotidianos, una operación apilar equivaldría a colocar un plato sobre una pila de platos, y una operación retirar a retirarlo.

Las pilas suelen emplearse en los siguientes contextos:

• Evaluación de expresiones en notación postfija (notación polaca inversa).

• Reconocedores sintácticos de lenguajes independientes del contexto

• Implementación de recursividad.

Tipos de Pilas y Su Clasificación:

Actualmente disponemos de gran cantidad de aparatos eléctricos/electrónicos (ej: despertadores, juguetes, mandos a distancia, relojes, reproductores MP3, radios portátiles, linternas, cámaras de fotos digitales,…) que usan pilas de algún tipo, hay que tener en cuenta que una pila no es más que un tipo de batería que genera energía, y una vez agotada (si no es recargable) es necesario reciclar porque son altamente contaminantes.

Las pilas pueden clasificarse de varias formas:

1. Por su “grado”: Pueden ser primarias (aquellas que no son recargables, como es el caso de las pilas alcalinas) o secundarias (aquellas que sí son recargables como el caso de las pilas de Níquel-Metal Hidruro (NiMH), también se denominan baterías o pilas de almacenamiento).

2. Por su forma: Pueden ser de botón (ej: las pilas de los relojes de pulsera, audífonos, placas base de ordenadores), cilíndricas (ej: las de algunos juguetes, dispositivos inalámbricos como teclados o ratones) rectangulares (ej.: la de algunos programadores de riego por goteo).

3. Por su tamaño:

• Pilas de Botón: Tienen diversos tamaños entre los más comunes están las CR-2016, CR-2032, y las LR-44 (de menor tamaño que las anteriores). Las pilas tipo CR-16xx u CR-2xxx son de 3v, mientras que las LR-44 son de 1,5v.

• Los modelos cilíndricos (incluyendo los rectangulares) más comunes son:

 Micro (Triple A (AAA), o R-03/LR-03) de 1,5v, son las pilas de menor tamaño, a veces se pueden confundir con las Doble A (AA) aunque su tamaño es diferente.

 Mignon (Doble A (AA), o R-06/LR-06) de 1,5v, son las pilas más comunes en dispositivos de tamaño pequeño.

 Baby (Tipo C, o R-14/LR-14) de 1,5v, se denominan también pilas medianas, son ligeramente más grandes que las Doble A (AA).

 Mono (Tipo D, o R-20/LR-20) de 1,5v, se denominan también pilas grandes o “gordas”, son más grandes que las anteriores.

 9V Block (6R61/6LR61), es una pila de 9V rectangular.

 GP312S (3R12/3LR12) de 4,5v, también denominadas de “Petaca” por su forma rectangular.

4. Por su clase, pueden ser:

• Salinas: Su electrólito usa una solución salina (normalmente usan Zinc-Carbón o Zinc-Carbono), no llevan la “R”, es decir que son pilas “normales” como por ejemplo: L-03, L-06, L-14, -L-20, 6R61, 3R12 serían de este tipo, hay que tener en cuenta que las pilas salinas se recomiendan para dispositivos de bajo consumo, aunque probablemente con unas pilas alcalinas obtengamos mayor duración de las baterías.

• Alcalinas: Su electrolito emplea es una solución de hidróxido de potasio, denominado álcali, por esta razón se llaman así; entre ellas: LR-03, LR-06, LR-14, LR-20, 6LR61, 3RL12, son de tipo “R” o alcalinas.

• Litio: utilizan el litio como ánodo (definición de WordReference: electrodo en el que tiene lugar la oxidación en un proceso electrolítico), en esta categoría también entran las pilas de Ion-Litio cuya diferencia principal es que su electrolito tiene sales de litio y su ánodo también es de litio.

• Recargables: (En algunos modelos hasta 1.000 veces o más) generalmente son de 1,2v (no de 1,5v como las salinas o alcalinas), a mayor capacidad (mayor cantidad de Miliamperio hora (mAh), mayor duración de la batería),pueden ser de varios tipos:

• Níquel-Cadmio (NiCd): Sus electrodos son esos dos minerales. Como el cadmio es un material bastante tóxico ha surgido una derivación de esta clase de pilas, las de níquel-metal hidruro (NiMH), que reemplazan el cadmio por un metal hidruro

• Níquel-Hidruro (NiMH): Son una evolución de las anteriores, sustituyen el Cadmio por un Metal Hidruro.

• Ion-Litio (Li-Ion) son las más actuales.

• Plomo y ácido: Suelen ser grandes y pesadas, siendo su uso más habitual en las baterías de los coches o los SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida)/UPS (Uninterruptible Power Supply).

Las clasificaciones más usuales suelen ser por tamaño y clase.

Por otro lado un punto a tener en cuenta es la contaminación que producen algunas pilas como las basadas en mercurio (ej.: las pilas de botón o las alcalinas) o cadmio (ej.: Pilas recargables de Níquel-Cadmio, NiCd):

• Una pila de botón podría contaminar hasta 600.000 litros de agua que es más de lo que se bebería una familia de 4 personas durante su vida.

• Una pila alcalina basada en mercurio podría contaminar hasta 175.000 litros de agua.

• Una pila de Níquel-Cadmio (NiCd), aunque no contiene mercurio si contiene cadmio que es un metal pesado contaminante.

Estos tipos de pilas pueden reciclarse, por otro lado existen otras pilas como por ejemplo:

• Las salinas que aunque son “contaminantes” (el contenido toxico es bajo) se pueden tirar a la basura.

• Pilas verdes (también denominadas pilas ecológicas o biopilas) que no tienen apenas mercurio y no son tan contaminantes.

Por otro lado existen lo que se denominan baterías recargables que son las que utilizan algunos dispositivos eléctricos/electrónicos (ej: Móviles, Ordenadores portátiles), dichas baterías tienen diferentes: tamaños, formas, voltajes y capacidad (mAh, miliAmperios por hora).

Operaciones básicas de las pilas:

Vamos a estudiar

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