Todos los circuitos electrónicos constan de diferentes componentes electrónicos, que determinan el comportamiento y el rendimiento general del circuito. Estos componentes se clasifican en varias bases y en muchas categorías. Un factor crucial que distingue a estos componentes electrónicos, es la clasificación en componentes pasivos o activos. La diferencia entre elementos activos y pasivos puede no estar clara para muchos, ¡vamos a sumergirnos en este artículo para entender la diferencia!
¿Qué son los elementos pasivos y activos?
Los componentes activos y pasivos constituyen los dos tipos principales de elementos de circuitos electrónicos. Un componente activo suministra energía a un circuito eléctrico y, por tanto, tiene la capacidad de controlar eléctricamente el flujo de carga. Un componente pasivo sólo puede recibir energía, que puede disipar o absorber.
Tipos de componentes electrónicos
Los elementos electrónicos que componen un circuito se conectan entre sí mediante conductores para formar un circuito completo. Si estos conductores de conexión son conductores ideales (es decir, no tienen resistencia), todas las partes del circuito pueden clasificarse en dos categorías principales en función de si suministran o absorben energía del circuito:
- Componentes activos
- Componentes pasivos
Los símbolos eléctricos se utilizan para representar componentes activos y pasivos. A continuación se ilustra un ejemplo de circuito básico formado por dos elementos electrónicos:
Componentes activos
Un componente activo es un dispositivo que suministra energía al circuito en forma de tensión o corriente. Algunos ejemplos de elementos activos son los tubos de vacío, los transistores, los SCR (rectificadores controlados por silicio) y los TRIAC.
Los componentes electrónicos activos son partes integrantes de un circuito y dependen de una fuente de alimentación externa para controlar o modificar las señales eléctricas.
En el caso de un transistor, la corriente que atraviesa el transistor viene determinada por la cantidad de corriente en uno de sus terminales. Esto significa que la corriente a través del transistor cambiará en función de las corrientes de entrada, esta propiedad dinámica de un transistor lo convierte en un elemento activo.
Las funciones de los componentes activos son las siguientes:
- Transistor: Se utiliza principalmente para amplificar señales eléctricas o como dispositivos de conmutación.
- Diodo: Permite que la electricidad fluya en una sola dirección.
- Circuito Integrado (chips o microchips): múltiples circuitos complejos en una placa de circuito; utilizado para realizar todo tipo de tareas; todavía se considera un componente a pesar de que consta de muchos otros componentes.
- Dispositivos de Visualización como pantallas LCD, LED y CRT.
- Fuentes de Energía como baterías y otras fuentes de corriente alterna (CA) o corriente continua (CC).
Características principales:
- Amplificación: Pueden aumentar la amplitud de una señal.
- Control: Pueden controlar el flujo de corriente y tensión en un circuito.
- Fuente de alimentación: Necesitan una fuente de alimentación externa para su funcionamiento.
- Funcionalidad: Pueden introducir ganancia y son capaces de modular la señal.
Estas son algunas de las aplicaciones del componente activo:
- Se utilizan en tecnologías espaciales
- Se utilizan en teléfonos y dispositivos inteligentes
- Se utilizan en automóviles
- Se utilizan en todos los aparatos eléctricos
Componentes pasivos
Los componentes electrónicos que no pueden controlar la corriente en función de otra señal eléctrica se clasifican como componentes pasivos. Algunos ejemplos de elementos pasivos incluyen resistores, condensadores, inductores, transformadores, etc.
Los componentes electrónicos pasivos son los que funcionan dentro de un circuito sin necesidad de una fuente externa, lo que significa que su función no cambia por una señal externa. Estos componentes utilizan sus propiedades inherentes para regular las señales eléctricas.
Por ejemplo, las resistencias limitan el flujo de electrones sin introducir electricidad adicional en el sistema, la resistencia de 10 Ohm ofrecerá la misma resistencia para una alimentación de 5V, 10V, 15V, etc.
Las funciones de los componentes pasivos son las siguientes:
- Resistor: Resiste el flujo de corriente eléctrica en un circuito; utilizado para bajar el voltaje.
- Condensador: Almacena energía eléctrica de forma electrostática en un campo eléctrico (conocido como «carga») y puede liberarla cuando sea necesario.
- Inductor: Almacena energía eléctrica en un campo magnético; permite que la corriente continua (CC) fluya a través de él, pero no la corriente alterna (CA)
- Transductor: Convierte una señal de entrada de un tipo de energía a otro tipo; Los sensores son un tipo de transductor que convierte la acción/entrada física en una señal eléctrica.
Características principales:
- No amplifican: No pueden aumentar la amplitud de una señal.
- Sin control: No pueden controlar el flujo de corriente y tensión; sólo pueden responder a él.
- Sin fuente de alimentación externa: No necesitan una fuente de alimentación externa para funcionar.
- Almacenamiento de energía: Pueden almacenar energía en forma de campos eléctricos o magnéticos.
Los componentes pasivos se utilizan en todas las aplicaciones en las que se utilizan los componentes activos, aparte de esto hay algunas aplicaciones básicas:
- Se utilizan en circuitos amplificadores.
- Se utilizan como elementos de almacenamiento de energía en dispositivos como bancos de energía.
- Se utilizan en redes de realimentación.
- Ayudan en la polarización de circuitos eléctricos.
Elementos pasivos y activos
A continuación se muestra una lista completa de los elementos pasivos más comunes y utilizados.
| Elementos pasivos | |
|---|---|
| Componentes Básicos | Resistencias (Todos los tipos) Condensadores (Todos los tipos) Inductores/Bobina Memristor/Red Sensores Detectores Transductores Antenas Módulos de ensamblaje |
| Componentes Electromecánicos | Dispositivos Piezoeléctricos Cristales Resonadores Terminales y conectores Cables Interruptores Dispositivos de protección de circuitos Tarjeta de Circuito Impreso Dispositivos mecánicos como ventilador, lámpara. |
A continuación, se incluye una lista completa de los elementos activos más comunes y utilizados.
Elementos activos | |
|---|---|
| Semiconductores | Diodos (Todos) Diodo Rectificador Diodo Schottky LED: Diodo Emisor de Luz Diodo Zener Diodo unipolar / bipolar Célula fotovoltaica solar, panel fotovoltaico Diodo Varicap |
| Transistores | Transistores (todos) Transistor Darlington Fototransistor Transistor de efecto Campo (FET) JFET (Transistor de Efecto Campo de Unión) MOSFET Tiristores Transistores compuestos |
| Circuitos Integrados (CI) | Circuitos Integrados (todos) Circuito Digital Circuito Analógico Sensor de Efecto Hall Sensor de Corriente Paquete Ball Grid Array Procesador Componentes optoelectrónicos |
| Otros Componentes | CRT / LCD / VFD / TFT / LED Tubos de vacío Tubos rectificadores Emisores Tubo de descarga de gas Ignitrón Tiratrón Batería/Fuente de Alimentación Generador Eléctrico |
Diferencia entre componentes activos y pasivos
Aquí tienes una tabla que resume las diferencias entre componentes activos y pasivos en los circuitos electrónicos:
| Característica | Componentes activos | Componentes pasivos |
|---|---|---|
| Definición | Componentes que pueden amplificar la potencia o controlar el flujo de corriente | Componentes que no pueden amplificar la potencia pero pueden almacenar o disipar energía |
| Ejemplos | Diodos, Transistores, SCR, Circuitos integrados, etc. | Resistor, Condensador, Inductor, etc. |
| Rol en el circuito | Los componentes activos se comportan como fuente de energía en el circuito. | Los componentes pasivos actúan como carga en el circuito. |
| Función del componente | Dispositivos que producen energía en forma de voltaje o corriente. | Dispositivos que almacenan energía en forma de voltaje o corriente. |
| Ganancia de energía | Son capaces de proporcionar ganancia de energía. | Son incapaces de proporcionar ganancia de energía. |
| Flujo de corriente | Los componentes activos pueden controlar el flujo de corriente. | Los componentes pasivos no pueden controlar el flujo de la corriente. |
| Requisito de fuente externa | Requieren una fuente externa para las operaciones. | No requieren ninguna fuente externa para las operaciones. |
| Naturaleza de la energía | Los componentes activos son donantes de energía. | Los componentes pasivos son aceptadores de energía. |
| Polarización | A menudo polarizados (tienen terminales positivos y negativos) | Generalmente no polarizados (excepto los condensadores electrolíticos) |
| No linealidad | Suelen tener un comportamiento no lineal (p. ej., diodos y transistores) | Suelen presentar un comportamiento lineal (por ejemplo, las resistores) |
| Complejidad | Por lo general, construcción y funcionamiento más complejos | Construcción y funcionamiento más sencillos |
Aplicaciones Típicas de Componentes Activos y Pasivos
Estamos rodeados de estos pequeños elementos electrónicos en la vida cotidiana. Están escondidos dentro de luces, sistemas de sonido, computadoras, teléfonos, automóviles y muchos más. Por definición, los componentes activos se encuentran en cada dispositivo electrónico, por lo que tienen innumerables casos de uso. Los ejemplos clásicos incluyen cualquier dispositivo informático (circuitos integrados), dispositivos con una batería o pantalla incorporada y luces LED (Diodos Emisores de Luz).
Cuando se trata de componentes pasivos, las bombillas incandescentes son un gran ejemplo de transductores en acción: convierten la energía eléctrica en luz y energía térmica. Los parlantes utilizan transductores para convertir la entrada eléctrica en salida mecánica, lo que hace que los conos dentro de los parlantes vibren, generando así ondas sonoras que podemos escuchar. Los sensores son otro tipo de transductores que se han utilizado durante mucho tiempo en la investigación científica y que se están volviendo cada vez más omnipresentes a través de la «smartificación» de innumerables aparatos y máquinas.
Otros casos de uso de componentes pasivos incluyen aplicaciones de microondas y radiofrecuencia, como los sistemas de entrada remota sin llave, que dependen de inductores. Las antenas también son pasivas y se encuentran en radios, dispositivos GPS, satélites, módems y enrutadores inalámbricos, transporte público y más.
Conclusión: Componentes Pasivos y Activos en Electrónica
En este artículo hemos aprendido acerca de los componentes electrónicos activos y pasivos y sus diferencias. La diferencia entre componentes activos y pasivos es cómo fluye la corriente a través de ellos. Tanto los componentes activos como los pasivos desempeñan un papel fundamental en los circuitos eléctricos.
Los componentes activos son responsables de controlar el flujo de corriente, mientras que los pasivos no controlan el flujo de corriente, pero pueden influir en él. Los componentes activos son responsables de suministrar o proporcionar energía al circuito, mientras que los componentes pasivos manejan esta energía en el circuito eléctrico almacenándola en forma de campo magnético o eléctrico o en otros términos.
Para saber si un componente es Activo o Pasivo, compruebe la potencia a través de él. Si la potencia disminuye es pasivo y si la potencia se amplifica o aumenta es un componente activo. Ambos componentes son ampliamente utilizados en todos los circuitos electrónicos.