TRANSISTOR
¿Qué es un Transistor?
Un transistor es un dispositivo que regula el flujo de corriente o de tensión sobre un circuito actuando como un interruptor y/o amplificador.
Antes de seguir, recordarte que si quieres aprender electrónica de forma fácil para todos, te recomendamos el siguiente libro que contiene los conceptos básicos de electrónica explicados de forma sencilla y amena: Libro Electrónica Básica
Índice de contenidos:
- ¿Qué es un Transistor?
- Un Poco de Historia.
- Funcionamiento y Funciones de un Transistor
- Zonas de trabajo de un Transistor (corte, activa y saturación)
- Intensidades en el Transistor
- Tensiones en los Transistores
- Transistores NPN y PNP
- Polarización de un Transistor
- Construcción de Detectores con el Transistor
- Diferencia entre Transistor el PNP y el NPN
- Fórmulas del Transistor
- Ejercicios con Transistores
- Circuitos con Transistores
Un Poco de Historia
El transistor, inventado en 1951, es el componente electrónico estrella, pues inició una auténtica revolución en la electrónica que ha superado cualquier previsión inicial.También se llama Transistor Bipolar o Transistor Electrónico.
Es un componente electrónico formado por materiales semiconductores, de uso muy habitual, pues lo encontramos presente en cualquiera de los aparatos de uso cotidiano como las radios, alarmas, automóviles, ordenadores, etc.
Vienen a sustituir a las antiguas válvulas termoiónicas de hace unas décadas. Gracias a ellos fue posible la construcción de receptores de radio portátiles llamados comúnmente "transistores", de televisores que se encendían en un par de segundos, de los televisores en color, etc.
Antes de aparecer los transistores, los aparatos a válvulas tenían que trabajar con tensiones bastante altas, tardaban más de 30 segundos en empezar a funcionar, y en ningún caso podían funcionar a pilas debido al gran consumo que tenían.
Los transistores son los elementos que han facilitado el diseño de circuitos electrónicos de reducido tamaño.
En la siguiente imagen podemos ver varios tipos de transistores diferentes.
Fíjate que siempre tienen 3 patillas y se llaman emisor, base y colector.
Es muy importante saber identificar bien las 3 patillas a la hora de conectarlo.
En el caso de la figura, la 1 sería el emisor, la 2 el colector y la 3 la base.
En los catálogos puedes encontrar esta información, y si no tienes acceso al catálogo del transistor, sabiendo el tipo que viene marcado sobre el propio transistor, lo puedes buscar por Internet.
Por cada patilla podemos tener una corriente, a las que llamaremos:
Ib o IB = la corriente o intensidad por la base
Ic o IC = corriente o intensidad por el colector
Ie o IE = corriente o intensidad por el emisor
El funcionamiento del transistor es muy sencillo: Si no hay corriente de base Ib, no hay corriente entre el colector y el emisor (Ic-e).
Cuando le llega una corriente muy pequeña por la base Ib, tenemos una corriente entre el colector y el emisor (Ic-e) que será mayor que la Ib.
Podemos considerar la Ib como una corriente de entrada y la Ic-e como una de salida, entonces, cuando le llega una corriente muy pequeña de entrada por la base, obtenemos una corriente mucho mayor de salida (entre colector y emisor).
Según este funcionamiento se puede utilizar para 2 cosas básicamente, es decir, tiene dos funciones:
- Función 1. Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una PEQUEÑA señal de mando.
Es decir, funciona Como Interruptor.
Si no le llega corriente a la base Ib = 0A; es como si hubiera un interruptor abierto entre el colector y el emisor, no pasa corriente entre ellos (fíjate en la imagen de más abajo).
Si le llega corriente a la base, entonces es como si hubiera un interruptor cerrado entre el colector y el emisor, ya que circula corriente entre ellos.
De esta forma se utiliza como un componente para electrónica digital.
Por ejemplo, Si la señal de entrada es 1 (corriente por la base) la señal de salida es 1 (corriente entre el colector y el emisor).
Si la Ib es 0 la de salida también será 0.
Por ejemplo, uniendo 2 transistores en serie, obtendremos una puerta lógica AND, y 2 en paralelo una puerta OR.
Podemos configurar todas las puertas lógicas que se estudian en electrónica digital.
De hecho un circuito integrado esta compuesto por transistores.
- Función 2. Funciona como un elemento Amplificador de señales.
Le llega una señal pequeña, intensidad de base (Ib) que se convierte en una más grande entre el colector y el emisor (Ic-e), que podríamos llamar de salida.
Esta función es con la que trabajará como un componente de electrónica analógica, varios valores distintos puede tomar de entrada y salida.
En el siguiente enlace puedes ver mediante un sencillo circuito las dos funciones del transistor: Transistor Interruptor y Amplificador.
Aunque estas dos funciones son las más habituales, el Transistor también puede cumplir funciones en algunos casos de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador de una corriente eléctrica.
Veamos como funciona un transistor.
- En corte: No hay corriente por la base, o es demasiado pequeña y no pasa la corriente entre el colector y el emisor (Ic-e = cero).
- En activa: deja pasar mas o menos corriente entre el colector y el emisor (Ic-e = corriente variable), dependiendo de la corriente de la base.
- En saturación: Entre el colector y el emisor pasa la máxima corriente posible.
Aunque aumentemos la Ib no aumenta la Ic-e. Se comporta como un interruptor cerrado (Ic-e = corriente máxima).
Para comprender estos 3 estados lo vamos hacer mediante un símil hidráulico que es más fácil de entender.
Lo primero imaginemos que el transistor es una llave de agua como la de la figura.
Hablaremos de agua para entender el funcionamiento, pero solo tienes que cambiar el agua por corriente eléctrica, y la llave de agua por el transistor y ya estaría entendido (luego lo haremos).
Empecemos.
En la figura vemos la llave de agua en 3 estados diferentes.
Para que la llave suba y pueda pasar agua desde la tubería E hacia la tubería C, es necesario que entre algo de agua por la pequeña tubería B y empuje la llave hacia arriba (que el cuadrado de líneas suba y permita el paso de agua).
En el símil tenemos:
B = base
E = Emisor
C = Colector
Nota: Puede parecerte raro que llamemos al emisor al "emisor" siendo este el que recibe el agua (no el que la emite), no te preocupes luego te aclaramos el por qué.
- Funcionamiento en corte: si no hay presión de agua en B (no pasa agua por su tubería), la válvula esta cerrada, no se abre la válvula y no se produce un paso de fluido entre el Colector y el Emisor.
La válvula está en reposo y no hace nada.
Incluso podríamos tener un poquito de presión y que no fuera suficiente para empezar abrir la válvula.
- Funcionamiento en activa: si llega (metemos) algo de presión de agua por la base B, se abrirá la válvula en función de la presión que llegue, comenzando a pasar agua entre C y E.
La salida de agua (cantidad de agua) dependerá de la presión que metamos por B. Así hasta que se abra la válvula del todo, entonces....
- Funcionamiento en saturación: si llega suficiente presión por B se abrirá totalmente la válvula y pasará la máxima cantidad de agua entre C y E.
Por mucho que metamos más presión de agua por B la cantidad de agua que pasa entre C y E será siempre la misma, la máxima posible que permita la tubería
. Si metiéramos demasiada presión por B podríamos incluso estropear la válvula.
¿Entendido?
Pues ahora el funcionamiento del transistor es igual, pero el agua lo cambiamos por corriente eléctrica y la llave de agua será el transistor.
- Transistor en corte: cuando no le llega nada de corriente a la base, no hay paso de corriente entre el colector y el emisor (en corte).
En esta situación, entre el colector y emisor es como si hubiera un interruptor abierto. Ib = 0A, Ic-e = 0A.
OJO el transistor seguirá en corte hasta llegar a la mínima Ib a la que se activa, un poco por encima normalmente de 0A. Podemos llamarla Ib mínima.
Por ejemplo, podemos tener un transistor que hasta que no llega a una Ib de 0,3 miliamperios no se activa, por lo que con 0,2A seguirá en corte.
- Transistor en activa: Entre esa mínima Ib y la Ib máxima a partir de la cual ya no pasa más corriente entre el colector y el emisor, el transistor trabaja en activa.
En esta franja de intensidades de base, la corriente de salida Ic-e depende de la corriente de entrada o de Ibase.
Para calcular cuanto aumenta en esta zona de trabajo la Ic-e con respecto a la Ib de entrada tenemos la siguiente fórmula:
Ic-e = β x Ib; donde β es lo que se llama la "Ganancia del Transistor".
Imagina un transistor que tiene una ganancia de 10; quiere decir que la Ic será 10 veces mayor que la Ic.
Si β fuera de 100, la Ic será 100 veces mayor que la Ib.
- Transistor en Saturación: A partir de cierta corriente de base máxima, aunque aumentemos la Ibase ya no aumenta la Ic-e.
Es la Ib máxima para que pueda aumentar la corriente de salida entre colector y emisor Ic-e. Ic-e = Imáxima.
Cada transistor tiene su propia Ibmáxima y Ib mínima y por supuesto su propia Ic-e máxima.
Intensidades que deberemos comprobar para el transistor que estemos utilizando y nunca sobrepasarlas, ya que nos cargaríamos el transistor.
La del colector Ic, la del emisor Ie y la de base Ib se relacionan según la siguiente forma:
Ie = Ib + Ic
Pero como la Ib es tan pequeña se puede decir sin mucho error que Ic = Ie = Ic-e, por lo que la fórmula anterior quedaría:
Ic = β x Ib
- En corte y Saturación y como interruptor el transistor trabajara para utilizarlo como un componente de electrónica digital. 0 o 1
- En activa y como amplificador, el transistor trabajara para utilizarlo como un componente de electrónica analógica.
Varios valores.
El esquema de la derecha nos puede ser útil para estudiar desde el punto de vista teórico las tensiones en el transistor, pero nunca conectar en la vida real un transistor de esa forma porque se quemaría al estar en cortocircuito, sin ningún receptor.
Al conectar el transistor tenemos 2 fuentes de tensión, una que alimentará la base para generar la Ib y otra que alimentará al receptor o receptores de salida, que generará la intensidad que pasará por el receptor y que será la misma que pasará por el colector hacia el emisor, es decir Ic = Ie = Ic-e
- En corte: Cuando la V1 es cero, entonces Ib = 0 y Vb-e = V1 = 0V. En este caso Ic-e = 0A y la Vc-e será igual a la V2.
Normalmente los transistores tienen una mínima tensión en la que siguen en corte un poco por encima de 0V, esta será la que nos de la Ib mínima para activarse.
En el ejemplo del cuadro de abajo hemos supuesto que por debajo de 0,7V está en corte.
OJO en el esquema real la Vbe y la Vce y sus intensidades dependerá da las resistencias RB y RC.
Habrá una VRb y una VRc también.
- En saturación: en este caso tendremos que V1 será la máxima para conseguir la Ib máxima a partir de la cual la Ic-e será máxima. Vb-e será la máxima; y la entre c-e, al ser como un interruptor cerrado será Vc-e = 0V.
Esta situación se produce en el ejemplo de abajo por encima de 2V de Vbe.
- En activa: tendremos una Vb-e entre 0V (un poco mayor, recuerda Ib mínima necesitamos) y la tensión para conseguir la Ib que nos de la Ic-e máxima.
Ahora entre el colector y el emisor no es ni un interruptor cerrado ni abierto, es como si hubiera una pequeña resistencia, que irá disminuyendo de valor según aumente la Ib dejando pasar más corriente entre colector y emisor.
Cuando la Ib sea la máxima, entonces esa resistencia será de valor 0.
La tensión entre Vc-e dependerá de la carga conectada antes del colector, de la V2 y de Ib.
Veamos un resumen para un caso concreto de un transistor que necesita una corriente y una tensión mínima de 0,1mA y 0,7V.
Puedes saber más sobre estas uniones aquí: Unión PN.
Según lo visto podemos tener 2 tipos de transistores diferentes: PNP o NPN.
Una regla fácil para acordarse cual es cada uno según el símbolo es:
NPN = NoPincha==> la flecha no pincha el transistor.
PNP = Pincha ==> la flecha pincha el transistor.
Polarizar es aplicar las tensiones adecuadas (con su polaridad + o -) a los componentes para que las corrientes pueden circular por el circuito del transistor y funcionen correctamente.
No debemos que están formado por semiconductores (2 diodos) y los semiconductores y los diodos dependiendo como están polarizados dejan pasar o no la corriente.
Normalmente solo se utiliza una fuente de tensión para alimentar tanto al receptor a través del colector-emisor, como para alimentar a la base para activar el transistor.
La forma más sencilla de polarizar un transistor es fijarse en la flecha del transistor.
En el NPN la intensidad o corriente debe pasar del colector en sentido del emisor, y la corriente a la base tiene que llegar (entrar) en su dirección.
Recordamos que el sentido de la corriente o I, es por convenio del polo positivo al negativa, del + al -.
Pues bien coloquemos la fuente de tensión o pila en sentido tal que las corrientes generadas tengan el sentido adecuado a la circulación que dijimos antes:
Si te fijas para poner solo una fuente de tensión (pila) hemos utilizado el colector como punto común para el paso de las corrientes Ib e Ic.
Por ese motivo se llama "De Colector Común".
Podríamos utilizar el emisor común y la parte de la base se pondría por abajo.
Ha esta manera de formar los circuitos se le denomina "Configuración del Transistor".
Normalmente la polarización y la configuración se realiza con una sola fuente de tensión.
Luego veremos más formas de construir circuitos con los transistores.
¡¡¡Importante!!!
En los transistores NPN se debe conectar al polo positivo el colector y la base, y en los PNP el colector y la base al polo negativo.
Puede surgir una duda.
¿Por qué se llama el emisor, si el que emite la corriente es el colector, y el colector en lugar de recoger la corriente es el que la emite o de donde sale?
La respuesta es sencilla.
El sentido de la corriente convencional de + a -, no es el real del movimiento de los electrones.
Los electrones se mueven desde el negativo, que le sobran electrones, al positivo, que le faltan electrones, con lo que realmente el emisor es el que emite pero el movimiento de los electrones.
El tema de la polarización es bastante más complejo de lo explicado.
Si quieres saber más mira el siguiente video que viene muy bien explicado:
Aqui solo veremos algunos.
Fíjate en el siguiente circuito:
Hemos abierto el circuito por la zona de la base. Si ahora entre esos dos puntos A y B, colocamos cualquier tipo de sensor, tenemos:
Si colocamos una LDR, tendremos un sensor o detector de luz, ya que la LDR y su resistencia determinará cuando llega la mínima intensidad para activar el transistor y que se encienda el LED.
OJO deberíamos poner una resistencia en serie con el LED para protegerlo, como ya debes saber.
Lo mismo ocurre con una NTC o PTC pero con la temperatura.
¿Qué hará su ponemos un condensador?
Pues que se cargará y descargará, y durante el tiempo de carga el led permanecerá apagado y se encenderá el LED (se activa el transistor) en el tiempo de descarga.
En resumen, será un LED intermitente que el tiempo de la intermitencia dependerá del valor de la Rb y de la capacidad del condensador.
Incluso si ponemos 2 trozos de cable dentro de un pozo, cuando el agua llegue a los trozos de cable, permitirá el paso de la corriente hacia la base y nos avisará de que el pozo de agua llegó al nivel deseado.
En lugar de un LED podemos colocar un timbre y el sensor será en lugar de lumínico, sonoro.
Veamos otro caso:
En este caso la corriente al llegar al punto A, no irá a la base, ya que encuentra un camino más fácil hacia el punto B, por lo que solo se activará el transistor si soltamos los dos cables unidos de la parte de abajo.
Se llama alarma por desconexión.
En esa parte de abajo podemos poner sensores como los anteriores y la alarma se activará justo al contrario que antes, es decir, si era por nivel de oscuridad, abajo será por nivel de luz, por aumento de temperatura, abajo por bajada de temperatura, etc.
Te dejamos que lo pienses un poquito.
Fíjate en el siguiente detector de oscuridad.
Se activa cuando no hay o hay poca luz.
La R1 hace que el transistor trabaje de forma más estable, pero el funcionamiento es el mismo que si no estuviera.
En este último caso, incluso podríamos sustituir la resistencia de 2,2Kohmios por un potenciómetro, así el nivel de oscuridad lo podemos cambiar girando y cambiando la resistencia del potenciómetro.
¡¡¡OJO!!! Nunca poner un potenciómetro como resistencia de base exclusivamente, ya que podríamos ponerlo a valor 0 ohmios y se quemaría el transistor, ya que la base quedaría en cortocircuito y sobre pasaría la intensidad que aguanta el transistor por la base.
Conectándo R1 este problema ya no existirá.
Hay muchos más circuitos que se pueden hacer con el transistor, luego veremos algunos más y ya sabes que aqui tienes más: Circuitos con Transistores
Fíjate que la flecha en el símbolo "pincha a la base".
Una regla para acordarse es que el PNP pincha (la p del principio).
En el NPN la corriente entra por el colector y sale por el emisor, al revés.
Si te fijas en la flecha la flecha "no pincha a la base". Según la regla NPN = no pincha (la N del NPN).
Con esta regla te acordarás muy fácilmente si el símbolo es de un PNP o NPN. Recuerda pincha PNP, no pincha NPN.
Otra cosa muy importante a tener en cuenta, es la dirección de las corrientes y las tensiones de un transistor, sea NPN o PNP.
Fíjate en la siguiente imagen.
En este caso hemos puesto el emisor abajo y el colector arriba, no pasa nada es lo mismo, pero en algunos esquemas te los encontrarás de esta forma y es bueno verlos así también.
Si te fijas, es fácil averiguarlas por intuición con la flecha del símbolo.
Si es PNP lógicamente la I del emisor (IE) tendrá la dirección del emisor, por que entra por él.
Por donde entran las corrientes estará el positivo de las tensiones.
Si la corriente del emisor entra por el emisor (PNP), la tensión emisor colector tendrá el positivo por donde entre, es decir en el emisor, y se llamará Tensión emisor-colector (Ve-c).
Si la corriente entra por el colector, o lo que es lo mismo sale por el emisor se llamara Tensión colector-emisor (Vc-e) y la corriente saldrá por el emisor.
No te líes que es muy fácil, solo tienes que fijarte un poco, y no hace falta aprenderlas de memoria.
Se puede aproximar diciendo que IE = IC.
En realidad las intensidades en un transistor serían:
IE = IC + IB; para los 2 tipos de transistores.
Fíjate en la flecha del símbolo y las deducirás.
Si nos dan 2 intensidades y queremos calcular la tercera solo tendremos que despejar.
¿Cómo serían las intensidades en corte?
Pues todas cero.
Otro dato importante en un transistor es la ganancia, que nos da la relación que hay entre la corriente de salida IC y la necesaria para activarlo IB (corriente de entrada).
Se representa por el símbolo beta β.
β = IC / IB
La ganancia es realmente lo que se amplifica la corriente en el transistor.
Por ejemplo una ganancia de 100 significa que la corriente que metamos por la base se amplifica, en el colector, 100 veces, es decir será 100 veces mayor la de colector que la de la base.
Como la de colector es muy parecida a la del emisor, podemos aproximar diciendo que la corriente del emisor también es 100 veces mayor que la de la base.
En un transistor que tenga una ganancia de 10, si metemos 1 amperio por la base, por el colector obtendremos 10 amperios.
Como ves, el transistor también es un amplificador.
Pero OJO imagina que el transistor que tienes solo permite como máximo 5 amperios de salida, ¿qué pasaría si metemos 1 amperio en la base?
¡¡¡Se quemaría!! porque no soportaría esa corriente de 10A en el colector.
También es muy importante que sepas que la corriente del colector depende del receptor que tengamos conectado a la salida, entre el colector y el emisor.
La corriente del colector o del emisor o la que pasa por los dos, será la que "chupe" el receptor conectado a ellos, nunca mayor.
Si en el caso anterior el receptor fuera un lámpara que solo consumiera 3 amperios no pasaría nada, ya que entre el emisor y el colector solo circularían los 3 amperios que demanda la lámpara.
Fíjate en el siguiente circuito:
La lámpara "chupa" 3 amperios, pues la corriente máxima que pasará entre emisor y colector, o lo que es lo mismo la corriente que circulará por el circuito de salida será 3A, nunca más de 3 Amperios, que es la que demanda la lámpara.
En ese circuito para que la lámpara luzca necesitamos meter una pequeña corriente por la base para activar el transistor.
Si no hay corriente de base la lámpara no lucirá, porque el transistor actúa como un interruptor abierto entre el colector y el emisor.
De todas formas hay que fijarse muy bien en las corrientes máximas que aguanta el transistor que estemos usando para no quemarlo.
Otro dato importante es la potencia máxima que puede disipar el transistor.
Según la fórmula de la potencia: P = V x I, en el transistor sería:
P = Vc-e x Ic tensión colector-emisor por intensidad del colector.
Tenemos que saber la potencia total que tiene el receptor o los receptores que pongamos en el circuito de salida para elegir un transistor que sea capaz de disipar esa misma potencia o superior, de lo contrario se quemaría.
En el caso del circuito anterior P = 3A x 6V = 18w, con lo cual el transistor para el circuito deberá ser de esa misma potencia, mejor un poco mayor.
Por último hablemos de las tensiones. Todos los transistores cumplen que Vcb + Vbe = Vce, es decir las tensiones de la base son iguales a la tensión de salida.
El circuito básico de un transistor es el que ves a continuación:
La resistencia de base sería la de 20KΩ (kilo ohmios) y la resistencia de 1KΩ sería el receptor de salida.
Muchas veces se usa la misma pila para todo el circuito, como verás más adelante.
¿Hacemos un ejercicio complicado?
Un transistor de tipo npn y β= 100 se conecta de la siguiente manera: la base se conecta al terminal positivo de una pila de 5 V a través de una resistencia de 100 kohmios; el colector se conecta al terminal positivo de otra pila de 10 V a través de una resistencia de 100 ohmios el emisor se conecta a los terminales negativos de ambas pilas.
En estas condiciones calcule la corriente de colector.
tensión base-emisor 0,7A.
Aquí tienes la solución:
¿No lo entiendes? Te lo explico:
Si aíslas el circuito de entrada (el de la base) tenemos una pila de 5V con una resistencia de 100 Kohmios y la tensión de la base- emisor. Si I = V / R.
Intensidad es igual a la tensión partido por la resistencia (ley de ohm).
IB = (Vpila - Vb-e)/ Rb = (5-0,7)/ 100.000 = 4,3 x 10 elevado a menos 5 o lo que es lo mismo 0,000043A.
La tensión de la Vb-e es contrario a la de la pila (recuerda los signos) y por eso se restan.
Aplicando la fórmula de la ganancia β = IC/IB si despejamos la IC sería IC =β x IB= 0,0043A y ya está resuelto.
En este circuito por el receptor de salida, cuando se activa el transistor, circulan 0,0043A.
Pero fíjate para activar el transistor solo hace falta una corriente de base de 0,000043A, mucho menor.
Si no te enteras no te vendría mal repasar las leyes de Kirchhoff.
¿Quieres más ejercicios? Vete al siguiente enlace: Ejercicios Transistores Resueltos.
¿Por qué la base siempre lleva una Resistencia?
En todos los circuitos que veas con transistores verás que hay una Rb (resistencia de base) colocada en serie con la base. Su misión es proteger la base para que no le llegue nunca una corriente muy grande a la base y se queme el transistor.
La Rb al estar en serie con la base limita la corriente que le llega a la base, de tal forma que no sea más grande que la que puede soportar la base.
Recuerda I = V / R (ley de ohm), si no hubiera Rb la I sería infinito.
Cuanto mayor sea la Rb menor será la IB.
¿Hacemos unos circuitos con el transistor?
Empecemos por uno básico. Se trata de un circuito que cuando ponemos los dedos entre 2 chapas se active un motor de c.c. (corriente continua).
Aquí lo tenemos:
Según esta en el esquema no hay corriente de base y el transistor será un interruptor abierto entre el emisor y colector, lo que hace que el motor no gire.
Si ponemos lo dedos uniendo las dos chapas de la izquierda, a la base le llegará una pequeña corriente a través de la Rb de 2,2Kohmios.
Esto hace que el transistor se active y se comporte como un interruptor cerrado entre emisor y colector, permitiendo paso de corriente en el circuito de salida, con lo que el motor gira.
¿Fácil NO?
Pues ya tienes tu primer circuito con un transistor. Vamos a por otro.
Ahora vamos a construir una alarma por rotura de un cable.
Cuando el cable se rompe un zumbador (timbre) suena.
Aquí tienes el circuito:
Fíjate que cuando el cable no esta roto la corriente de la pila se cierra por la Rb de 10Kohmios y vuelve a la pila por el cable que no le ofrece ninguna resistencia.
El transistor esta en corte, no hay Ib, y por el circuito de salida no pasa corriente, lo que implica que la alarma no suena.
Cuando el cable se rompe la corriente entra por la Rb y pasa a la base porque no puede circular por el cable. ¿Qué pasará?.
Pues que hay corriente en la base, el transistor se activa y la alarma suena.
Por último te dejamos dos videos que te explican el transistor. Y Recuerda, Si quieres aprender electrónica de forma fácil para todos, te recomendamos el siguiente libro que contiene los conceptos básicos de electrónica explicados de forma sencilla y amena: Libro Electrónica Básica
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En la siguiente imagen podemos ver varios tipos de transistores diferentes.
Funcionamiento y Funciones Del Transistor
En la imagen de más abajo vemos a la izquierda un transistor real y a la derecha el símbolo usado en los circuitos electrónicos.Fíjate que siempre tienen 3 patillas y se llaman emisor, base y colector.
Es muy importante saber identificar bien las 3 patillas a la hora de conectarlo.
En el caso de la figura, la 1 sería el emisor, la 2 el colector y la 3 la base.
En los catálogos puedes encontrar esta información, y si no tienes acceso al catálogo del transistor, sabiendo el tipo que viene marcado sobre el propio transistor, lo puedes buscar por Internet.
Por cada patilla podemos tener una corriente, a las que llamaremos:
Ib o IB = la corriente o intensidad por la base
Ic o IC = corriente o intensidad por el colector
Ie o IE = corriente o intensidad por el emisor
El funcionamiento del transistor es muy sencillo: Si no hay corriente de base Ib, no hay corriente entre el colector y el emisor (Ic-e).
Cuando le llega una corriente muy pequeña por la base Ib, tenemos una corriente entre el colector y el emisor (Ic-e) que será mayor que la Ib.
Podemos considerar la Ib como una corriente de entrada y la Ic-e como una de salida, entonces, cuando le llega una corriente muy pequeña de entrada por la base, obtenemos una corriente mucho mayor de salida (entre colector y emisor).
Según este funcionamiento se puede utilizar para 2 cosas básicamente, es decir, tiene dos funciones:
- Función 1. Deja pasar o corta señales eléctricas a partir de una PEQUEÑA señal de mando.
Es decir, funciona Como Interruptor.
Si no le llega corriente a la base Ib = 0A; es como si hubiera un interruptor abierto entre el colector y el emisor, no pasa corriente entre ellos (fíjate en la imagen de más abajo).
Si le llega corriente a la base, entonces es como si hubiera un interruptor cerrado entre el colector y el emisor, ya que circula corriente entre ellos.
De esta forma se utiliza como un componente para electrónica digital.
Por ejemplo, Si la señal de entrada es 1 (corriente por la base) la señal de salida es 1 (corriente entre el colector y el emisor).
Si la Ib es 0 la de salida también será 0.
Por ejemplo, uniendo 2 transistores en serie, obtendremos una puerta lógica AND, y 2 en paralelo una puerta OR.
Podemos configurar todas las puertas lógicas que se estudian en electrónica digital.
De hecho un circuito integrado esta compuesto por transistores.
- Función 2. Funciona como un elemento Amplificador de señales.
Le llega una señal pequeña, intensidad de base (Ib) que se convierte en una más grande entre el colector y el emisor (Ic-e), que podríamos llamar de salida.
Esta función es con la que trabajará como un componente de electrónica analógica, varios valores distintos puede tomar de entrada y salida.
En el siguiente enlace puedes ver mediante un sencillo circuito las dos funciones del transistor: Transistor Interruptor y Amplificador.
Aunque estas dos funciones son las más habituales, el Transistor también puede cumplir funciones en algunos casos de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador de una corriente eléctrica.
Veamos como funciona un transistor.
Zonas de Trabajo de un Transistor
Un transistor puede tener 3 estados o zonas de trabajo posibles dentro de un circuito:- En corte: No hay corriente por la base, o es demasiado pequeña y no pasa la corriente entre el colector y el emisor (Ic-e = cero).
- En activa: deja pasar mas o menos corriente entre el colector y el emisor (Ic-e = corriente variable), dependiendo de la corriente de la base.
- En saturación: Entre el colector y el emisor pasa la máxima corriente posible.
Aunque aumentemos la Ib no aumenta la Ic-e. Se comporta como un interruptor cerrado (Ic-e = corriente máxima).
Para comprender estos 3 estados lo vamos hacer mediante un símil hidráulico que es más fácil de entender.
Lo primero imaginemos que el transistor es una llave de agua como la de la figura.
Hablaremos de agua para entender el funcionamiento, pero solo tienes que cambiar el agua por corriente eléctrica, y la llave de agua por el transistor y ya estaría entendido (luego lo haremos).
Empecemos.
En la figura vemos la llave de agua en 3 estados diferentes.
Para que la llave suba y pueda pasar agua desde la tubería E hacia la tubería C, es necesario que entre algo de agua por la pequeña tubería B y empuje la llave hacia arriba (que el cuadrado de líneas suba y permita el paso de agua).
En el símil tenemos:
B = base
E = Emisor
C = Colector
Nota: Puede parecerte raro que llamemos al emisor al "emisor" siendo este el que recibe el agua (no el que la emite), no te preocupes luego te aclaramos el por qué.
- Funcionamiento en corte: si no hay presión de agua en B (no pasa agua por su tubería), la válvula esta cerrada, no se abre la válvula y no se produce un paso de fluido entre el Colector y el Emisor.
La válvula está en reposo y no hace nada.
Incluso podríamos tener un poquito de presión y que no fuera suficiente para empezar abrir la válvula.
- Funcionamiento en activa: si llega (metemos) algo de presión de agua por la base B, se abrirá la válvula en función de la presión que llegue, comenzando a pasar agua entre C y E.
La salida de agua (cantidad de agua) dependerá de la presión que metamos por B. Así hasta que se abra la válvula del todo, entonces....
- Funcionamiento en saturación: si llega suficiente presión por B se abrirá totalmente la válvula y pasará la máxima cantidad de agua entre C y E.
Por mucho que metamos más presión de agua por B la cantidad de agua que pasa entre C y E será siempre la misma, la máxima posible que permita la tubería
. Si metiéramos demasiada presión por B podríamos incluso estropear la válvula.
¿Entendido?
Pues ahora el funcionamiento del transistor es igual, pero el agua lo cambiamos por corriente eléctrica y la llave de agua será el transistor.
- Transistor en corte: cuando no le llega nada de corriente a la base, no hay paso de corriente entre el colector y el emisor (en corte).
En esta situación, entre el colector y emisor es como si hubiera un interruptor abierto. Ib = 0A, Ic-e = 0A.
OJO el transistor seguirá en corte hasta llegar a la mínima Ib a la que se activa, un poco por encima normalmente de 0A. Podemos llamarla Ib mínima.
Por ejemplo, podemos tener un transistor que hasta que no llega a una Ib de 0,3 miliamperios no se activa, por lo que con 0,2A seguirá en corte.
- Transistor en activa: Entre esa mínima Ib y la Ib máxima a partir de la cual ya no pasa más corriente entre el colector y el emisor, el transistor trabaja en activa.
En esta franja de intensidades de base, la corriente de salida Ic-e depende de la corriente de entrada o de Ibase.
Para calcular cuanto aumenta en esta zona de trabajo la Ic-e con respecto a la Ib de entrada tenemos la siguiente fórmula:
Ic-e = β x Ib; donde β es lo que se llama la "Ganancia del Transistor".
Imagina un transistor que tiene una ganancia de 10; quiere decir que la Ic será 10 veces mayor que la Ic.
Si β fuera de 100, la Ic será 100 veces mayor que la Ib.
- Transistor en Saturación: A partir de cierta corriente de base máxima, aunque aumentemos la Ibase ya no aumenta la Ic-e.
Es la Ib máxima para que pueda aumentar la corriente de salida entre colector y emisor Ic-e. Ic-e = Imáxima.
Cada transistor tiene su propia Ibmáxima y Ib mínima y por supuesto su propia Ic-e máxima.
Intensidades que deberemos comprobar para el transistor que estemos utilizando y nunca sobrepasarlas, ya que nos cargaríamos el transistor.
Intensidades en el Transistor
La corrientes en un transistor son 3, de base, de colector y de emisor.La del colector Ic, la del emisor Ie y la de base Ib se relacionan según la siguiente forma:
Ie = Ib + Ic
Pero como la Ib es tan pequeña se puede decir sin mucho error que Ic = Ie = Ic-e, por lo que la fórmula anterior quedaría:
Ic = β x Ib
- En corte y Saturación y como interruptor el transistor trabajara para utilizarlo como un componente de electrónica digital. 0 o 1
- En activa y como amplificador, el transistor trabajara para utilizarlo como un componente de electrónica analógica.
Varios valores.
Tensiones en los Transistores
Las 2 tensiones más importantes son la tensión entre la base y el emisor Vb-e y la tensión entre el colector y el emisor Vc-e.El esquema de la derecha nos puede ser útil para estudiar desde el punto de vista teórico las tensiones en el transistor, pero nunca conectar en la vida real un transistor de esa forma porque se quemaría al estar en cortocircuito, sin ningún receptor.
Al conectar el transistor tenemos 2 fuentes de tensión, una que alimentará la base para generar la Ib y otra que alimentará al receptor o receptores de salida, que generará la intensidad que pasará por el receptor y que será la misma que pasará por el colector hacia el emisor, es decir Ic = Ie = Ic-e
- En corte: Cuando la V1 es cero, entonces Ib = 0 y Vb-e = V1 = 0V. En este caso Ic-e = 0A y la Vc-e será igual a la V2.
Normalmente los transistores tienen una mínima tensión en la que siguen en corte un poco por encima de 0V, esta será la que nos de la Ib mínima para activarse.
En el ejemplo del cuadro de abajo hemos supuesto que por debajo de 0,7V está en corte.
OJO en el esquema real la Vbe y la Vce y sus intensidades dependerá da las resistencias RB y RC.
Habrá una VRb y una VRc también.
- En saturación: en este caso tendremos que V1 será la máxima para conseguir la Ib máxima a partir de la cual la Ic-e será máxima. Vb-e será la máxima; y la entre c-e, al ser como un interruptor cerrado será Vc-e = 0V.
Esta situación se produce en el ejemplo de abajo por encima de 2V de Vbe.
- En activa: tendremos una Vb-e entre 0V (un poco mayor, recuerda Ib mínima necesitamos) y la tensión para conseguir la Ib que nos de la Ic-e máxima.
Ahora entre el colector y el emisor no es ni un interruptor cerrado ni abierto, es como si hubiera una pequeña resistencia, que irá disminuyendo de valor según aumente la Ib dejando pasar más corriente entre colector y emisor.
Cuando la Ib sea la máxima, entonces esa resistencia será de valor 0.
La tensión entre Vc-e dependerá de la carga conectada antes del colector, de la V2 y de Ib.
Veamos un resumen para un caso concreto de un transistor que necesita una corriente y una tensión mínima de 0,1mA y 0,7V.
Transistores NPN y PNP
Los transistores están formados por la unión de tres cristales semiconductores, dos del tipo P uno del tipo N (transistores PNP), o bien dos del tipo N y uno del P (transistores NPN).Puedes saber más sobre estas uniones aquí: Unión PN.
Según lo visto podemos tener 2 tipos de transistores diferentes: PNP o NPN.
Una regla fácil para acordarse cual es cada uno según el símbolo es:
NPN = NoPincha==> la flecha no pincha el transistor.
PNP = Pincha ==> la flecha pincha el transistor.
Polarización de un Transistor
Polarizar es aplicar las tensiones adecuadas (con su polaridad + o -) a los componentes para que las corrientes pueden circular por el circuito del transistor y funcionen correctamente.
No debemos que están formado por semiconductores (2 diodos) y los semiconductores y los diodos dependiendo como están polarizados dejan pasar o no la corriente.
Normalmente solo se utiliza una fuente de tensión para alimentar tanto al receptor a través del colector-emisor, como para alimentar a la base para activar el transistor.
La forma más sencilla de polarizar un transistor es fijarse en la flecha del transistor.
En el NPN la intensidad o corriente debe pasar del colector en sentido del emisor, y la corriente a la base tiene que llegar (entrar) en su dirección.
Recordamos que el sentido de la corriente o I, es por convenio del polo positivo al negativa, del + al -.
Pues bien coloquemos la fuente de tensión o pila en sentido tal que las corrientes generadas tengan el sentido adecuado a la circulación que dijimos antes:
Si te fijas para poner solo una fuente de tensión (pila) hemos utilizado el colector como punto común para el paso de las corrientes Ib e Ic.
Por ese motivo se llama "De Colector Común".
Podríamos utilizar el emisor común y la parte de la base se pondría por abajo.
Ha esta manera de formar los circuitos se le denomina "Configuración del Transistor".
Normalmente la polarización y la configuración se realiza con una sola fuente de tensión.
Luego veremos más formas de construir circuitos con los transistores.
¡¡¡Importante!!!
En los transistores NPN se debe conectar al polo positivo el colector y la base, y en los PNP el colector y la base al polo negativo.
Puede surgir una duda.
¿Por qué se llama el emisor, si el que emite la corriente es el colector, y el colector en lugar de recoger la corriente es el que la emite o de donde sale?
La respuesta es sencilla.
El sentido de la corriente convencional de + a -, no es el real del movimiento de los electrones.
Los electrones se mueven desde el negativo, que le sobran electrones, al positivo, que le faltan electrones, con lo que realmente el emisor es el que emite pero el movimiento de los electrones.
El tema de la polarización es bastante más complejo de lo explicado.
Si quieres saber más mira el siguiente video que viene muy bien explicado:
Construcción de Detectores con el Transistor
Puedes ver muchos circuitos Detectores en el siguiente enlace: Circuitos con Transistores.Aqui solo veremos algunos.
Fíjate en el siguiente circuito:
Hemos abierto el circuito por la zona de la base. Si ahora entre esos dos puntos A y B, colocamos cualquier tipo de sensor, tenemos:
Si colocamos una LDR, tendremos un sensor o detector de luz, ya que la LDR y su resistencia determinará cuando llega la mínima intensidad para activar el transistor y que se encienda el LED.
OJO deberíamos poner una resistencia en serie con el LED para protegerlo, como ya debes saber.
Lo mismo ocurre con una NTC o PTC pero con la temperatura.
¿Qué hará su ponemos un condensador?
Pues que se cargará y descargará, y durante el tiempo de carga el led permanecerá apagado y se encenderá el LED (se activa el transistor) en el tiempo de descarga.
En resumen, será un LED intermitente que el tiempo de la intermitencia dependerá del valor de la Rb y de la capacidad del condensador.
Incluso si ponemos 2 trozos de cable dentro de un pozo, cuando el agua llegue a los trozos de cable, permitirá el paso de la corriente hacia la base y nos avisará de que el pozo de agua llegó al nivel deseado.
En lugar de un LED podemos colocar un timbre y el sensor será en lugar de lumínico, sonoro.
Veamos otro caso:
En este caso la corriente al llegar al punto A, no irá a la base, ya que encuentra un camino más fácil hacia el punto B, por lo que solo se activará el transistor si soltamos los dos cables unidos de la parte de abajo.
Se llama alarma por desconexión.
En esa parte de abajo podemos poner sensores como los anteriores y la alarma se activará justo al contrario que antes, es decir, si era por nivel de oscuridad, abajo será por nivel de luz, por aumento de temperatura, abajo por bajada de temperatura, etc.
Te dejamos que lo pienses un poquito.
Fíjate en el siguiente detector de oscuridad.
Se activa cuando no hay o hay poca luz.
La R1 hace que el transistor trabaje de forma más estable, pero el funcionamiento es el mismo que si no estuviera.
En este último caso, incluso podríamos sustituir la resistencia de 2,2Kohmios por un potenciómetro, así el nivel de oscuridad lo podemos cambiar girando y cambiando la resistencia del potenciómetro.
¡¡¡OJO!!! Nunca poner un potenciómetro como resistencia de base exclusivamente, ya que podríamos ponerlo a valor 0 ohmios y se quemaría el transistor, ya que la base quedaría en cortocircuito y sobre pasaría la intensidad que aguanta el transistor por la base.
Conectándo R1 este problema ya no existirá.
Hay muchos más circuitos que se pueden hacer con el transistor, luego veremos algunos más y ya sabes que aqui tienes más: Circuitos con Transistores
Diferencias entre el transistor PNP y el NPN
Fíjate en los 2 tipos, la principal diferencia es que en el PNP la corriente de salida (entre el emisor y colector) entra por el emisor y sale por el colector.Fíjate que la flecha en el símbolo "pincha a la base".
Una regla para acordarse es que el PNP pincha (la p del principio).
En el NPN la corriente entra por el colector y sale por el emisor, al revés.
Si te fijas en la flecha la flecha "no pincha a la base". Según la regla NPN = no pincha (la N del NPN).
Con esta regla te acordarás muy fácilmente si el símbolo es de un PNP o NPN. Recuerda pincha PNP, no pincha NPN.
Otra cosa muy importante a tener en cuenta, es la dirección de las corrientes y las tensiones de un transistor, sea NPN o PNP.
Fíjate en la siguiente imagen.
En este caso hemos puesto el emisor abajo y el colector arriba, no pasa nada es lo mismo, pero en algunos esquemas te los encontrarás de esta forma y es bueno verlos así también.
Si te fijas, es fácil averiguarlas por intuición con la flecha del símbolo.
Si es PNP lógicamente la I del emisor (IE) tendrá la dirección del emisor, por que entra por él.
Por donde entran las corrientes estará el positivo de las tensiones.
Si la corriente del emisor entra por el emisor (PNP), la tensión emisor colector tendrá el positivo por donde entre, es decir en el emisor, y se llamará Tensión emisor-colector (Ve-c).
Si la corriente entra por el colector, o lo que es lo mismo sale por el emisor se llamara Tensión colector-emisor (Vc-e) y la corriente saldrá por el emisor.
No te líes que es muy fácil, solo tienes que fijarte un poco, y no hace falta aprenderlas de memoria.
Formulas del Transistor
Si te fijas en un PNP la corriente que entra es la del emisor, y salen la del colector + la corriente de la base, pero al ser la de base tan pequeña comparada con las otras dos.Se puede aproximar diciendo que IE = IC.
En realidad las intensidades en un transistor serían:
IE = IC + IB; para los 2 tipos de transistores.
Fíjate en la flecha del símbolo y las deducirás.
Si nos dan 2 intensidades y queremos calcular la tercera solo tendremos que despejar.
¿Cómo serían las intensidades en corte?
Pues todas cero.
Otro dato importante en un transistor es la ganancia, que nos da la relación que hay entre la corriente de salida IC y la necesaria para activarlo IB (corriente de entrada).
Se representa por el símbolo beta β.
β = IC / IB
La ganancia es realmente lo que se amplifica la corriente en el transistor.
Por ejemplo una ganancia de 100 significa que la corriente que metamos por la base se amplifica, en el colector, 100 veces, es decir será 100 veces mayor la de colector que la de la base.
Como la de colector es muy parecida a la del emisor, podemos aproximar diciendo que la corriente del emisor también es 100 veces mayor que la de la base.
En un transistor que tenga una ganancia de 10, si metemos 1 amperio por la base, por el colector obtendremos 10 amperios.
Como ves, el transistor también es un amplificador.
Pero OJO imagina que el transistor que tienes solo permite como máximo 5 amperios de salida, ¿qué pasaría si metemos 1 amperio en la base?
¡¡¡Se quemaría!! porque no soportaría esa corriente de 10A en el colector.
También es muy importante que sepas que la corriente del colector depende del receptor que tengamos conectado a la salida, entre el colector y el emisor.
La corriente del colector o del emisor o la que pasa por los dos, será la que "chupe" el receptor conectado a ellos, nunca mayor.
Si en el caso anterior el receptor fuera un lámpara que solo consumiera 3 amperios no pasaría nada, ya que entre el emisor y el colector solo circularían los 3 amperios que demanda la lámpara.
Fíjate en el siguiente circuito:
La lámpara "chupa" 3 amperios, pues la corriente máxima que pasará entre emisor y colector, o lo que es lo mismo la corriente que circulará por el circuito de salida será 3A, nunca más de 3 Amperios, que es la que demanda la lámpara.
En ese circuito para que la lámpara luzca necesitamos meter una pequeña corriente por la base para activar el transistor.
Si no hay corriente de base la lámpara no lucirá, porque el transistor actúa como un interruptor abierto entre el colector y el emisor.
De todas formas hay que fijarse muy bien en las corrientes máximas que aguanta el transistor que estemos usando para no quemarlo.
Otro dato importante es la potencia máxima que puede disipar el transistor.
Según la fórmula de la potencia: P = V x I, en el transistor sería:
P = Vc-e x Ic tensión colector-emisor por intensidad del colector.
Tenemos que saber la potencia total que tiene el receptor o los receptores que pongamos en el circuito de salida para elegir un transistor que sea capaz de disipar esa misma potencia o superior, de lo contrario se quemaría.
En el caso del circuito anterior P = 3A x 6V = 18w, con lo cual el transistor para el circuito deberá ser de esa misma potencia, mejor un poco mayor.
Por último hablemos de las tensiones. Todos los transistores cumplen que Vcb + Vbe = Vce, es decir las tensiones de la base son iguales a la tensión de salida.
El circuito básico de un transistor es el que ves a continuación:
La resistencia de base sería la de 20KΩ (kilo ohmios) y la resistencia de 1KΩ sería el receptor de salida.
Muchas veces se usa la misma pila para todo el circuito, como verás más adelante.
Ejercicios con Transistores
Los ejercicios con transistores, como ves por las fórmulas, suelen ser muy sencillos, pero alguno hay que se complica un poco.¿Hacemos un ejercicio complicado?
Un transistor de tipo npn y β= 100 se conecta de la siguiente manera: la base se conecta al terminal positivo de una pila de 5 V a través de una resistencia de 100 kohmios; el colector se conecta al terminal positivo de otra pila de 10 V a través de una resistencia de 100 ohmios el emisor se conecta a los terminales negativos de ambas pilas.
En estas condiciones calcule la corriente de colector.
tensión base-emisor 0,7A.
Aquí tienes la solución:
¿No lo entiendes? Te lo explico:
Si aíslas el circuito de entrada (el de la base) tenemos una pila de 5V con una resistencia de 100 Kohmios y la tensión de la base- emisor. Si I = V / R.
Intensidad es igual a la tensión partido por la resistencia (ley de ohm).
IB = (Vpila - Vb-e)/ Rb = (5-0,7)/ 100.000 = 4,3 x 10 elevado a menos 5 o lo que es lo mismo 0,000043A.
La tensión de la Vb-e es contrario a la de la pila (recuerda los signos) y por eso se restan.
Aplicando la fórmula de la ganancia β = IC/IB si despejamos la IC sería IC =β x IB= 0,0043A y ya está resuelto.
En este circuito por el receptor de salida, cuando se activa el transistor, circulan 0,0043A.
Pero fíjate para activar el transistor solo hace falta una corriente de base de 0,000043A, mucho menor.
Si no te enteras no te vendría mal repasar las leyes de Kirchhoff.
¿Quieres más ejercicios? Vete al siguiente enlace: Ejercicios Transistores Resueltos.
¿Por qué la base siempre lleva una Resistencia?
En todos los circuitos que veas con transistores verás que hay una Rb (resistencia de base) colocada en serie con la base. Su misión es proteger la base para que no le llegue nunca una corriente muy grande a la base y se queme el transistor.
La Rb al estar en serie con la base limita la corriente que le llega a la base, de tal forma que no sea más grande que la que puede soportar la base.
Recuerda I = V / R (ley de ohm), si no hubiera Rb la I sería infinito.
Cuanto mayor sea la Rb menor será la IB.
¿Hacemos unos circuitos con el transistor?
Circuitos con Transistores
Aqui veremos un par de circuitos más con transistores, pero te recordamos que tienes los detectores en el siguiente enlace:Circuitos con Transistores.Empecemos por uno básico. Se trata de un circuito que cuando ponemos los dedos entre 2 chapas se active un motor de c.c. (corriente continua).
Aquí lo tenemos:
Según esta en el esquema no hay corriente de base y el transistor será un interruptor abierto entre el emisor y colector, lo que hace que el motor no gire.
Si ponemos lo dedos uniendo las dos chapas de la izquierda, a la base le llegará una pequeña corriente a través de la Rb de 2,2Kohmios.
Esto hace que el transistor se active y se comporte como un interruptor cerrado entre emisor y colector, permitiendo paso de corriente en el circuito de salida, con lo que el motor gira.
¿Fácil NO?
Pues ya tienes tu primer circuito con un transistor. Vamos a por otro.
Ahora vamos a construir una alarma por rotura de un cable.
Cuando el cable se rompe un zumbador (timbre) suena.
Aquí tienes el circuito:
Fíjate que cuando el cable no esta roto la corriente de la pila se cierra por la Rb de 10Kohmios y vuelve a la pila por el cable que no le ofrece ninguna resistencia.
El transistor esta en corte, no hay Ib, y por el circuito de salida no pasa corriente, lo que implica que la alarma no suena.
Cuando el cable se rompe la corriente entra por la Rb y pasa a la base porque no puede circular por el cable. ¿Qué pasará?.
Pues que hay corriente en la base, el transistor se activa y la alarma suena.
Por último te dejamos dos videos que te explican el transistor. Y Recuerda, Si quieres aprender electrónica de forma fácil para todos, te recomendamos el siguiente libro que contiene los conceptos básicos de electrónica explicados de forma sencilla y amena: Libro Electrónica Básica
El Transistor como Interruptor
Funcionamiento y Explicación de los Transistores
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