transistor

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para entregar una señal de salida en respuesta a una señal de entrada. Cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término «transistor» es la contracción en inglés de transfer resistor («resistor de transferencia»). Actualmente se encuentra prácticamente en todos los aparatos electrónicos de uso diario tales como radios, televisores, reproductores de audio y video, relojes de cuarzo, computadoras, lámparas fluorescentes, tomógrafos, teléfonos celulares, aunque casi siempre dentro de los llamados circuitos integrados.

                                                  funcionamiento

El físico austro-húngaro Julius Edgar Lilienfeld solicitó en Canadá en el año 1925​ una patente para lo que él denominó "un método y un aparato para controlar corrientes eléctricas" y que se considera el antecesor de los actuales transistores de efecto campo, ya que estaba destinado a ser un reemplazo de estado sólido del triodo. Lilienfeld también solicitó patentes en los Estados Unidos en los años 1926​ y 1928.​ Sin embargo, Lilienfeld no publicó ningún artículo de investigación sobre sus dispositivos ni sus patentes citan algún ejemplo específico de un prototipo de trabajo. Debido a que la producción de materiales semiconductores de alta calidad no estaba disponible por entonces, las ideas de Lilienfeld sobre amplificadores de estado sólido no encontraron un uso práctico en los años 1920 y 1930, aunque acabara de construir un dispositivo de este tipo.

En 1934, el inventor alemán Oskar Heil patentó en Alemania y Gran Bretaña​ un dispositivo similar. Cuatro años después, los también alemanes Robert Pohl y Rudolf Hilsch efectuaron experimentos en la Universidad de Göttingen, con cristales de bromuro de potasio, usando tres electrodos, con los cuales lograron la amplificación de señales de 1 Hz, pero sus investigaciones no condujeron a usos prácticos.​Mientras tanto, la experimentación en los Laboratorios Bell con rectificadores a base de óxido de cobre y las explicaciones sobre rectificadores a base de semiconductores por parte del alemán Walter Schottky y del inglés Nevill Mott, llevaron a pensar en 1938 a William Shockley que era posible lograr la construcción de amplificadores a base de semiconductores, en lugar de tubos de vacío.

Desde el 17 de noviembre de 1947 hasta el 23 de diciembre de 1947, los físicos estadounidenses John Bardeen y Walter Houser Brattain de los Laboratorios Bell ​llevaron a cabo diversos experimentos y observaron que cuando dos contactos puntuales de oro eran aplicados a un cristal de germanio, se produjo una señal con una potencia de salida mayor que la de entrada.​ El líder del Grupo de Física del Estado Sólido William Shockley vio el potencial de este hecho y, en los siguientes meses, trabajó para ampliar en gran medida el conocimiento de los semiconductores. El término "transistor" fue sugerido por el ingeniero estadounidense John R. Pierce, basándose en dispositivos semiconductores ya conocidos entonces, como el termistor y el varistor y basándose en la propiedad de transrresistencia que mostraba el dispositivo.​ Según una biografía de John Bardeen, Shockley había propuesto que la primera patente para un transistor de los Laboratorios Bell debía estar basado en el efecto de campo y que él fuera nombrado como el inventor. Habiendo redescubierto las patentes de Lilienfeld que quedaron en el olvido años atrás, los abogados de los Laboratorios Bell desaconsejaron la propuesta de Shockley porque la idea de un transistor de efecto de campo no era nueva. En su lugar, lo que Bardeen, Brattain y Shockley inventaron en 1943 fue el primer transistor de contacto de punto, cuya primera patente solicitaron los dos primeros nombrados, el 17 de junio de 1946,​a la cual siguieron otras patentes acerca de aplicaciones de este dispositivo.​ En reconocimiento a éste logro, Shockley, Bardeen y Brattain fueron galardonados conjuntamente con el Premio Nobel de Física de 1956 "por sus investigaciones sobre semiconductores y su descubrimiento del efecto transistor".

En 1948, el transistor de contacto fue inventado independientemente por los físicos alemanes Herbert Mataré y Heinrich Welker, mientras trabajaban en la Compagnie des Freins et Signaux, una subsidiaria francesa de la estadounidense Westinghouse. Mataré tenía experiencia previa en el desarrollo de rectificadores de cristal de silicio y de germanio mientras trabajaba con Welker en el desarrollo de un radar alemán durante la Segunda Guerra Mundial. Usando este conocimiento, él comenzó a investigar el fenómeno de la "interferencia" que había observado en los rectificadores de germanio durante la guerra. En junio de 1948, Mataré produjo resultados consistentes y reproducibles utilizando muestras de germanio producidas por Welker, similares a lo que Bardeen y Brattain habían logrado anteriormente en diciembre de 1947. Al darse cuenta de que los científicos de Laboratorios Bell ya habían inventado el transistor antes que ellos, la empresa se apresuró a poner en producción su dispositivo llamado "transistron" para su uso en la red telefónica de Francia.​El 26 de junio de 1948, Wiliam Shockley solicitó la patente del transistor bipolar de unión y el 24 de agosto de 1951 solicitó la primera patente de un transistor de efecto de campo,​ tal como se declaró en ese documento, en el que se mencionó la estructura que ahora posee. Al año siguiente, George Clement Dacey e Ian Ross, de los Laboratorios Bell, tuvieron éxito al fabricar este dispositivo,​cuya nueva patente fue solicitada el 31 de octubre de 1952.​ Meses antes, el 9 de mayo de ese año, el ingeniero Sidney Darlington solicitó la patente del arreglo de dos transistores conocido actualmente como transistor Darlington.​

El primer transistor de alta frecuencia fue el transistor de barrera de superficie de germanio desarrollado por los estadounidenses John Tiley y Richard Williams de Philco Corporation en 1953,​capaz de operar con señales de hasta 60 MHz. Para fabricarlo, se usó un procedimiento creado por los ya mencionados inventores mediante el cual eran grabadas depresiones en una base de germanio tipo N de ambos lados con chorros de sulfato de indio hasta que tuviera unas diez milésimas de pulgada de espesor. El Indio electroplateado en las depresiones formó el colector y el emisor.​El primer receptor de radio para automóviles que fue producido en 1955 por Chrysler y Philco; usó estos transistores en sus circuitos y también fueron los primeros adecuados para las computadoras de alta velocidad de esa época.

El primer transistor de silicio operativo fue desarrollado en los Laboratorios Bell en enero 1954 por el químico Morris Tanenbaum.​El 20 de junio de 1955, Tanenbaum y Calvin Fuller, solicitaron una patente para un procedimiento inventado por ambos para producir dispositivos semiconductores.​ El primer transistor de silicio comercial fue producido por Texas Instruments en 1954 gracias al trabajo del experto Gordon Teal quien había trabajado previamente en los Laboratorios Bell en el crecimiento de cristales de alta pureza.​ El primer transistor MOSFET fue construido por el coreano-estadounidense Dawon Kahng y el egipcio Martin Atalla, ambos ingenieros de los Laboratorios Bell, en 1960.

                                                           protoboard

Una placa de pruebas o placa de inserción (en inglés Protoboard o Breadboard) es un tablero con orificios que se encuentran conectados eléctricamente entre sí de manera interna, habitualmente siguiendo patrones de líneas, en el cual se pueden insertar componentes electrónicos y cables para el armado y prototipado de circuitos electrónicos y sistemas similares. Está hecho de dos materiales, un aislante, generalmente un plástico, y un conductor que conecta los diversos orificios entre sí. Uno de sus usos principales es la creación y comprobación de prototipos de circuitos electrónicos antes de llegar a la impresión mecánica del circuito en sistemas de producción comercial.

                                                  características

Una placa de pruebas está compuesta por varios bloques de plástico perforados y numerosas láminas delgadas, de una aleación de cobre, estaño y fósforo, que unen dichas perforaciones, creando una serie de líneas de conducción paralelas. Las líneas se cortan en la parte central del bloque para garantizar que dispositivos en circuitos integrados de tipo dual in-line package (DIP) puedan ser insertados perpendicularmente y sin ser tocados por el proveedor a las líneas de conductores. En la cara opuesta se coloca un forro con pegamento, que sirve para sellar y mantener en su lugar las tiras metálicas.

Debido a las características de capacitancia (de 2 a 30 pF por punto de contacto) y resistencia que suelen tener las placas de pruebas están confinados a trabajar a relativamente baja frecuencia (inferior a 10 o 20 MHz, dependiendo del tipo y calidad de los componentes electrónicos utilizados).

Los demás componentes electrónicos pueden ser montados sobre perforaciones adyacentes que no compartan la tira o línea conductora e interconectados a otros dispositivos usando cables, usualmente unifilares. Uniendo dos o más placas es posible ensamblar complejos prototipos electrónicos que cuenten con decenas o cientos de componentes.

El nombre inglés protoboard es una contracción de los vocablos ingleses prototype board y es el término que se ha difundido en los países de habla hispana, aunque se suele emplear también la traducción al castellano placa de pruebas. Sin embargo, particularmente en Estados Unidos e Inglaterra, se conoce como breadboard. Anteriormente una breadboard era una tabla utilizada como base para cortar el pan, pero en los principios de la electrónica los pioneros usaban dichas tablas para montar sus prototipos, compuestos por tubos de vacío, clavijas, etc., los cuales eran asegurados por medio de tornillos e interconectados usando cables.

                             código de colores en resistencias

   

El código de colores de resistencia funciona a base de colores. En la actualidad existen una gran variedad de resistencias, son  indispensables para los circuitos que utilizamos hoy en día. Analizaremos el código de colores de  las resistencias para averiguar los valores que tienen. Este código es de gran utilidad debido a que no siempre tendremos un aparato como un multimetro. Recordemos que la unidad de medida de estos componentes es el Ohm.

El código de colores de resistencia nos indica cuantos Ohms tiene esa resistencia. Además nos indica otros parámetros que veremos a continuación.Hay resistencias que sus valores vienen impresos sobre ellas, ya que tienen un tamaño grande. Pero cuando son muy pequeñas es más difícil, de manera que es mejor utilizar un código de colores en las resistencias para que allá una mejor facilidad de manejar el componente.   

                                             resistencia eléctrica

Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición en el flujo de electrones al moverse a través de un conductor.La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:

${\displaystyle R=\rho {\ell \over S}}$

Donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material, ${\displaystyle \ell }$ es la longitud del cable y S el área de la sección transversal del mismo.

La resistencia de un conductor depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal).

Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual con la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición, en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un óhmetro. Además, su magnitud recíproca es la conductancia, medida en Siemens.

Por otro lado, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia, así.​

${\displaystyle R={V \over I}}$

Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es la intensidad de corriente en amperios.

También puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a su resistencia"

Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

                                                  modelo atómico de thomson  

El modelo atómico de Thomson es una teoría sobre la estructura atómica propuesta en 1904 por Thomson, quien descubrió el electrón en 1897, pocos años antes del descubrimiento del protón y del neutrón. En el modelo, el átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo, incrustados en este al igual que las pasas de un pudin (o budín). Por esta comparación, fue que el supuesto se denominó «Modelo del pudin de pasas».​ Postulaba que los electrones se distribuían uniformemente en el interior del átomo, suspendidos en una nube de carga positiva. El átomo se consideraba como una esfera con carga positiva con electrones repartidos como pequeños gránulos. La herramienta principal con la que contó Thomson para su modelo atómico fue la electricidad.

existo del modelo atómico de thomson 

Este innovador modelo atómico usó la amplia evidencia obtenida gracias al estudio de los rayos catódicos a lo largo de la segunda mitad del siglo XXI. Si bien el modelo atómico de Dalton daba debida cuenta de la formación de los procesos químicos, postulando átomos indivisibles, la evidencia adicional suministrada por los rayos catódicos sugería que esos átomos contenían partículas eléctricas de carga negativa. El modelo de Dalton ignoraba la estructura interna, pero el modelo de Thomson agregaba las virtudes del modelo de Dalton y simultáneamente podía explicar los hechos de los rayos catódicos.

insuficiencias de modelo

Si bien el modelo de Thomson explicaba adecuadamente muchos de los hechos observados de la química y los rayos catódicos, hacía predicciones incorrectas sobre la distribución de la carga positiva dentro de los átomos. Las predicciones del modelo de Thomson resultaban incompatibles con los resultados del experimento de Rutherford,​ que sugería que la carga positiva estaba concentrada en una pequeña región en el centro del átomo, que es lo que más tarde se conoció como núcleo atómico. El modelo atómico de Rutherford, permitió explicar esto último, revelando la existencia de un núcleo atómico cargado positivamente y de elevada densidad.​

Otro hecho que el modelo de Thomson había dejado por explicar era la regularidad de la tabla periódica de Mendeleiev. Los modelos de Bohr, Sommerfeld y Schrödinger finalmente explicarían las regularidades periódicas en las propiedades de los elementos químicos de la tabla, como resultado de una disposición más estructurada de los electrones en el átomo, que ni el modelo de Thomson ni el modelo de Rutherford habían considerado.

                                             thomas alva edison

 Thomas Alva Edison (Milan, Ohio, 11 de febrero de 1847 - West Orange, Nueva Jersey, 18 de octubre de 1931) fue un empresarioy un prolífico inventor, considerado el inventor más importante de Estados Unidos.​ Desarrolló muchos dispositivos que han tenido gran influencia en todo el mundo, como el fonógrafo, la cámara de cine o una duradera bombilla incandescente. Apodado «El mago de Menlo Park», Edison fue uno de los primeros inventores en aplicar los principios de la producción en cadena y el trabajo en equipo a gran escala al proceso de invención, motivos por los cuales se le reconoce la creación del primer laboratorio de investigación industrial.

Edison fue un inventor prolífico que registró 1093 patentes a su nombre en Estados Unidos, además de otras en Reino Unido, Francia y Alemania. Pero más importante que sus muchas patentes fue el amplio impacto que tuvieron algunas de sus invenciones: la luz eléctrica y el suministro público de electricidad, la grabación de sonido y la cinematografía se convirtieron en nuevas y poderosas industrias en todo el mundo. Sus inventos contribuyeron en particular a las telecomunicaciones, como una máquina de voto, una batería para un automóvil eléctrico, la energía eléctrica, la grabación de música y las películas. Sus avanzados trabajos en estos campos no fueron más que una continuación de su primer trabajo como radiotelegrafista. Edison desarrolló un sistema de generación y distribución de energía eléctrica a las casas, negocios y fábricas, un avance crucial para el mundo industrializado moderno.

                                         

                                                          gramófono

El fonógrafo fue el primer dispositivo más común para grabar y reproducir sonidos desde la década de 1870 hasta la década de 1880. El fonógrafo fue inventado por Thomas Alva Edison, Eldridge R. Johnson y Emile Berliner. En sus formas posteriores, también se llama un gramófono (como una marca registrada desde 1887, como un nombre genérico en el Reino Unido desde 1910), o, desde la década de 1940, un reproductor de discos. Las formas de onda de vibración del sonido se registran como las desviaciones físicas correspondientes de una ranura en espiral grabada o impresa en la superficie de un cilindro o disco giratorio, denominado "registro". Para recrear el sonido, la superficie se gira de manera similar, mientras que un lápiz de reproducción rastrea la ranura y, por lo tanto, vibra, reproduciendo muy débilmente el sonido grabado. En los primeros fonógrafos acústicos, el lápiz vibraba un diafragma que producía ondas de sonido que se acoplaban al aire libre a través de un cuerno que se quemaba, o directamente a los oídos del oyente a través de auriculares de tipo estetoscopio.

Mientras que otros inventores producían dispositivos que pudieran grabar, el fonógrafo de Edison fue el primero en reproducir el sonido grabado. Su fonógrafo grabó originalmente el sonido en una hoja de papel de aluminio envuelta alrededor de un cilindro giratorio. Un lápiz táctil que responde a las vibraciones del sonido produce un surco hacia arriba y hacia abajo en la lámina. El laboratório de Alexander Graham Bell realizó varias mejoras en la década de 1880 e introdujo el grafofón, incluido el uso de cilindros de cartón revestidos de cera y un lápiz de corte que se movía de un lado a otro en un surco en zigzag alrededor del registro. En la década de 1890, Emile Berliner inició la transición de cilindros de fonógrafo a discos planos con un surco en espiral desde la periferia hasta cerca del centro, acuñando el término gramófono para tocadiscos de discos, que se usa predominantemente en muchos idiomas. Las mejoras posteriores a través de los años incluyeron modificaciones a la plataforma giratoria y su sistema de accionamiento, el lápiz o aguja, y los sistemas de sonido y ecualización.

El disco de fonógrafo fue el formato de grabación de audio dominante durante la mayor parte del siglo XX. Desde mediados de la década de 1980, el uso del fonógrafo en un reproductor de discos estándar disminuyó drásticamente debido al aumento de la cinta de cassette, el disco compacto y otros formatos de grabación digital. Los discos siguen siendo un formato favorito para algunos audiófilos y para DJs y turntablists en música hip hop, música dance electrónica y otros estilos. Los discos de vinilo todavía son utilizados por algunos DJ y músicos en sus conciertos. Algunos DJs de música dance y productores de música continúan lanzando sus grabaciones en discos de vinilo. Las grabaciones originales de músicos, que pueden haber sido grabadas en cinta o en métodos digitales, a veces se vuelven a emitir en vinilo

                                              quinetoscopio

El quinetoscopio (también kinetoscopio o cinetoscopio) fue el precursor del moderno proyector de películas, aunque el dispositivo no se trataba de un proyector de películas, sino que introdujo el enfoque básico que se convertiría en el estándar para todas las proyecciones cinematográficas antes del advenimiento del vídeo, al crear la ilusión de movimiento transportando una tira de película perforada con imágenes secuenciales sobre una fuente de luz con una obturador de alta velocidad.

El concepto fue utilizado también por el inventor estadounidense Thomas Edison en 1889, y posteriormente fue desarrollado por su empleado William Kennedy Laurie Dickson entre 1889 y 1895, y fue utilizado por el inventor francés Louis Le Prince en 1892.​ Dickson y su equipo en el laboratorio de Edison también diseñaron el quinetógrafo, una innovadora cámara de cine con movimiento de película intermitente para fotografiar películas para experimentos internos y, eventualmente, presentaciones comerciales de quinetoscopio.

Un prototipo del quinetoscopio se mostró en la Federación Nacional de Clubes femeninos el 20 de mayo de 1891., y la primera demostración pública se llevó a cabo en el Instituto de Artes y Ciencias de Brooklyn el 9 de mayo de 1893.​ Además, su popularización en Europa fue rápida, ya que Edison no se interesó en buscar patentes, y cuando el público hubo conocido su creación, comenzaron a aparecer numerosas copias. A continuación, en 1895, Edison introdujo el quinetófono, que se unió al quinetoscopio con un fonógrafo de cilindro. Se sabe, además, que muchos de los sistemas de proyección desarrollados por la firma de Edison en años posteriores usaron el nombre de quinetoscopio

                                                                     bombillo

Una bombilla de incandescencia o bombilla incandescente es un dispositivo que produce luz mediante el calentamiento por efecto Joulede un filamento metálico, en concreto de tungsteno, hasta ponerlo al rojo blanco, mediante el paso de corriente eléctrica. Con la tecnología existente, actualmente se considera poco eficiente, ya que el 85 % de la electricidad que consume la transforma en calor y solo el 15 % restante en luz.                                                                                                                                                                                                                                                                Joseph Wilson Swan inventó la bombilla incandescente. Swan recibió la patente británica para su dispositivo en 1879, alrededor de un año antes que Thomas Alva Edison. Swan comunicó el éxito a la Sociedad Química de Newcastle (Newcastle Chemical Society), y en una conferencia en febrero de 1879, mostró una lámpara funcionando. Al comienzo de ese año empezó a instalar bombillas en hogares y señales en Inglaterra. En 1881 creó su propia compañía, The Swan Electric Light Company, y empezó la producción comercial.Thomas Alva Edison fue el primero en patentar una bombilla incandescente de filamento de carbono, viable fuera de los laboratorios, es decir, comercialmente viable.¹​²​ La patentó el 27 de enero de 1880 (n.º 285.898).

Anteriormente, había habido otros inventores que habían desarrollado modelos que funcionaban en laboratorio, incluyendo a Henry Woodward, Mathew Evans, James Bowman Lindsay, William Sawyer y Warren de la Rue.

El alemán Heinrich Göbel había registrado su propia bombilla incandescente en 1855, y el 11 de julio de 1874 se le concedió al ingeniero ruso Alexander Lodygin la patente n.º 1619 para una bombilla incandescente. El inventor ruso utilizó un filamento de carbono. Posteriormente, las mejoras de Edison permitieron que la bombilla tuviera una larga duración.

La bombilla es uno de los inventos más utilizados por el hombre desde su creación hasta la fecha. Según una lista de la revista Life, es la segunda invención más útil del siglo XIX.^{[cita requerida]} La comercialización de la bombilla por parte de la compañía de Edison estuvo plagada de disputas por las patentes con sus competidores.³​

En 2009, una Directiva de la Unión Europea estableció un plazo para que en los estados miembros dejaran de fabricar y comercializar lámparas incandescentes. El 1 de septiembre de 2009 se prohibió la fabricación y distribución de lámparas de potencia igual o superior a 100 W y el 1 de septiembre de 2010 las bombillas de 75 W. Un año después, el 1 de septiembre de 2011, las bombillas de 60 W y, por último, el 1 de septiembre de 2012 se retiraron las bombillas de 40 y 25 W.⁴​ Las bombillas incandescentes están siendo sustituidas por opciones más eficientes, como las bombillas fluorescentes compactas y las basadas en tecnología led.

En el parque de bomberos de Livermore (California) se encuentra una bombilla incandescente que lleva encendida desde el año 1901,⁵​ lo que supone que en 2014 su vida útil ha llegado a las 989.880 horas                                                                                                                                                                                                                               

	Envoltura, ampolla de vidrio o bulbo. Gas inerte. Filamento de tungsteno. Hilo de contacto (va al pie, al extremo del casquillo). Hilo de contacto (va a la rosca del casquillo). Alambre(s) de sujeción y disipación de calor del filamento. Conducto de refrigeración y soporte interno del filamento. Base de contacto. Casquillo metálico. Aislamiento eléctrico. Pie de contacto eléctrico.