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Física electrónica y semiconductores: enlaces, estructura cristalina y diodos

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Física electrónica

Física electrónica

A través de esta disciplina nos adentramos en el mundo atómico para entender por qué funcionan los materiales como lo hacen. Es un modelo que nos permite predecir lo que ocurre a partir de la estructura electrónica de los átomos y su interacción.

Distribución por orbitales

1. Regla: Las órbitas de los electrones se distribuyen en capas (o niveles). Cada capa admite un número máximo de electrones dado por la ley:

número máximo de electrones en una Seguir leyendo “Física electrónica y semiconductores: enlaces, estructura cristalina y diodos” »

Principios Fundamentales de la Detección y Medición de Radiación

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Principios de Detección de Radiación

1. Detección Eléctrica (Ionización y Conducción)

  • Efecto Eléctrico/Centelleo/Semiconductor/Termoluminiscencia: Fenómenos clave en la detección.
  • Medida de Impulso (M.Impul): Amplitud proporcional a la energía.
  • Medida de Corriente (M.Corrie): Amplitud promedio.

2. Detección Visual

  • Emulsión fotográfica, sólido dieléctrico.

3. Eficiencia de Detección (Efi.detec)

Relación entre fotones detectados y fotones incidentes.

4. Resolución Energética (Re.Energía) Seguir leyendo “Principios Fundamentales de la Detección y Medición de Radiación” »

Fundamentos de Circuitos y Componentes Electrónicos

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Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí. Por él circula una corriente eléctrica que produce diversos efectos.

Elementos de un Circuito Eléctrico

  • Generadores: Generan electricidad y proporcionan la tensión necesaria para impulsar a los electrones a través del circuito (pila, batería y enchufe).
  • Receptores: Transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía (motor, bombilla y timbre).
  • Conductores: Sirven para unir todos los elementos de un circuito (cable) Seguir leyendo “Fundamentos de Circuitos y Componentes Electrónicos” »

Fundamentos de Semiconductores: Tipos, Dopaje y Polarización

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Semiconductores

Un semiconductor es un elemento material cuya conductividad eléctrica puede considerarse situada entre la de un aislante y la de un conductor, considerados en orden creciente.

Los semiconductores más conocidos son el silicio (Si) y el germanio (Ge). Debido a que, como veremos más adelante, el comportamiento del silicio es más estable que el del germanio frente a todas las perturbaciones exteriores que pueden variar su respuesta normal, será el primero (Si) el elemento semiconductor Seguir leyendo “Fundamentos de Semiconductores: Tipos, Dopaje y Polarización” »

Explorando la Física de Partículas y el Estado Sólido: Conceptos Clave y Avances

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1. ¿Qué son los aceleradores y colisionadores, y para qué se usan? ¿Cuál es el mayor acelerador actualmente existente?

Los aceleradores aumentan la energía de partículas cargadas mediante campos eléctricos. Los colisionadores hacen chocar estas partículas para estudiar su estructura y descubrir nuevas partículas.

El más grande del mundo es el LHC (Large Hadron Collider) del CERN, con 27 km de circunferencia. En él se descubrió el bosón de Higgs en 2012.

2. ¿Qué son los quarks? Explica Seguir leyendo “Explorando la Física de Partículas y el Estado Sólido: Conceptos Clave y Avances” »

Fundamentos de Semiconductores y Dispositivos Electrónicos: Preguntas Clave

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Fundamentos de Semiconductores y Dispositivos Electrónicos

1. ¿Qué son las Bandas de Energía?

Cuando los átomos se unen para formar un sólido, las órbitas de los electrones se ven afectadas por la proximidad de los átomos vecinos. Estas órbitas se solapan, creando zonas o **bandas continuas** donde se pueden encontrar los electrones.

2. Diferencias entre Conductores, Aislantes y Semiconductores

La diferencia principal radica en la disponibilidad de **electrones libres**:

Componentes Electrónicos Esenciales: Relés, Transformadores, Semiconductores y Diodos

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Relés

Tipos de relés:

  1. Relé convencional con doble salida: Se diferencia del normal en que la salida de potencia es doble.
  2. Relé convencional con fusible exterior.
  3. Relé convencional con resistencia en paralelo.
  4. Relé convencional con diodo en paralelo.
  5. Relé convencional múltiple: Estos están formados por dos relés convencionales.
  6. Relé de conmutación: Tiene tres funciones:
    1. Si se emplea solo el 87a sin utilizar el 87b, se comporta como un relé convencional.
    2. Si se utiliza solo el 87b desconectará Seguir leyendo “Componentes Electrónicos Esenciales: Relés, Transformadores, Semiconductores y Diodos” »

Fundamentos de Electricidad: Historia, Materiales y Leyes Principales

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Hitos Históricos en el Estudio de la Electricidad

  • ~600 a.C.: Tales de Mileto descubre las propiedades del ámbar al ser frotado (atrae objetos ligeros).
  • ~310 a.C.: Teofrasto, filósofo griego, deja constancia en un tratado que otras sustancias poseen propiedades similares al ámbar.
  • 1600 d.C.: William Gilbert, médico inglés, estudia sistemáticamente los imanes y la electricidad estática. Acuña el término electricus (del griego elektron, ámbar) y diferencia los fenómenos eléctricos de los Seguir leyendo “Fundamentos de Electricidad: Historia, Materiales y Leyes Principales” »

Guía Completa del Comportamiento Eléctrico de los Materiales: Conductividad, Semiconductores y Dieléctricos

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Comportamiento Eléctrico de los Materiales

Ley de Ohm

  1. Los electrones son los portadores de carga
  2. Los enlaces, las imperfecciones y la microestructura afectarán a la conductividad
  3. Los enlaces metálicos transportan mejor la electricidad
  4. Estructura FCC (ej: Cu)

Teoría de las Bandas

  1. Los electrones ocupan los niveles de energía aleatoriamente
  2. Principio de Pauli: “cada orbital de energía solo contendrá dos electrones”

Conductividad

  1. Queda determinada por la estructura electrónica de sus átomos
  2. Varía Seguir leyendo “Guía Completa del Comportamiento Eléctrico de los Materiales: Conductividad, Semiconductores y Dieléctricos” »

Transistores Bipolares: Funcionamiento, Tipos y Aplicaciones

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Transistores bipolares

Es un dispositivo electrónico con 3 terminales de conexión. Este dispositivo forma parte de todos los circuitos de amplificación y circuitos de conmutación, en los que trabaja como interruptor sin contactos.

Se construyen con un cristal semiconductor que tiene 3 zonas diferentes. Como los semiconductores sólo se pueden impurificar como tipo P o N, resultan dos modelos de transistores diferentes: los que tienen dos zonas N y una P, y los que tienen dos zonas P y una N. Los Seguir leyendo “Transistores Bipolares: Funcionamiento, Tipos y Aplicaciones” »