1. DESCRIPCION SITUACIONAL

En la producción de bienes y servicios requiere de la participación de factores tanto objetivos como subjetivos; y si alguno de ellos falta o no participa en los términos requeridos para tal fin, el proceso no puede cumplirse o si lo hace, lo hará de una forma diferente. Sin embargo, en el sentir común no es extraño escuchar pronunciamientos que tienden a sobre dimensionar uno de estos factores entre detrimento del otro; de ahí que no es raro encontrar quienes admiten que lo definitivo para iniciar cualquier proyecto productivo es el factor subjetivo, por ello quien defienden esta posición afirman que en la realización de cualquier propósito solo basta con proponérselo y preservar en el empeño, para ver que lo propuesto halle su plena realización. Pero, a este propósito, la experiencia enseña que la sola voluntad, el solo desear que las cosas se realicen no es suficiente para que una acción humana pueda ser llevada a un feliz término; y lo que es más llamativo aún, del hecho de concebir la realidad de esta forma: ocurre con carácter de ley, que esperar cualquier vocalización, solo a costa del factor subjetivo, esta nunca se realizará bajo ningún presupuesto.

En el otro extremo se hallan quienes abrazan la posición opuesta, y a quienes no les va mejor ni peor; en tal sentido hay quienes sostienen que lo definitivo en cualquier proceso productivo es el factor objetivo, y especialmente si se trata de recursos como el capital, las materias primas o cualquier otro factor de esta índole; según este punto de vista todo cuanto el hombre se proponga en esta materia, así como en cualquiera otra, la sola presencia de diversos elementos que se agrupan bajo la rúbrica del factor objetivo, pueden conducir y conducen, al decir de esta posición, a la realización del fin propuesto. Pero en este caso, como en el anterior, la presencia de un solo factor o elemento, sin tener en cuenta para nada que tan decisivo pueda ser este en el proceso, no es suficiente para su cabal realización. En cualquier objeto, siempre deben estar pre4sentes o concurrir, para el fin propuesto, dos elementos; y el proceso productivo no puede ser la excepción: en él tienen forzosamente que confluir, tanto el factor objetivo como el subjetivo.

Ahora, vivir en una sociedad en las que el espíritu que anima a todos las acciones humanas se reduce a ver las cosas desde una sola óptica, y específicamente, desde el prisma de la conveniencia de determinados intereses, la verdad no tiene otro remedio que sucumbir frente a estos últimos; y entonces todo en la sociedad entra a ser regido por aquellos, si tener en cuenta para nada la naturaleza de las acciones, y más aun, las consecuencias derivadas de las mismas. Pero la misma realidad enseña que en la evolución y desarrollo del proceso productivo el factor subjetivo, esto es, el querer, el desear, el tener, la voluntad para realizar la acción, no solo es el punto de partida de las

acciones humanas, sino que además es, un factor tan necesario como el factor objetivo, como el objeto sobre el cual recae la acción humana orientada para transformar la materia y elaborar un bien determinado, o como los instrumentos con los cuales se lleva a cabo la acción. Este último elemento reviste una importancia nada despreciable a la realización de cualquier actividad.

Después de describir la situación se plantea el problema que se pretende resolver estriba en la fabricación de un mini robot que persigue la luz. Este proyecto se halla soportado en una gran cantidad de material teórico que nos será de una gran utilidad para guiar nuestro trabajo y poder así llevar a cabo un análisis de las formas como funciona dicho dispositivo. El soporte teórico se convierte en el eje principal del proceso investigativo.

Con esta investigación esperamos familiarizarnos con el estudio de la robótica y los factores que intervienen en esta disciplina; esperamos igualmente que este conocimiento pueda contribuir en alguna medida en el desarrollo de la ciencia en el medio que nos rodea.

Para sistematizar el problema que se ha planteado, se formulan los siguientes

interrogantes, los cuales serán resueltos mediante el proceso investigativo:

¿Qué es un robot?

¿Cuáles son los factores que intervienen en la creación de un robot?

¿Cómo se elabora un robot?

¿Cuáles son las leyes de la robótica?

2. DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO

El presente proyecto tiene como finalidad investigar acerca de las posibilidades reales que pueden estar al alcance para diseñar y elaborar un robot destinado a cumplir funciones elementales en cualquier ámbito de la sociedad, como en el hogar, en el comercio, pero fundamentalmente en aquellas ramas de la industria en donde las condiciones permitan que su uso pueda ser posible, de acuerdo a las necesidades y requerimientos de la misma.

Para tal empeño se hace necesario, en un primer momento, familiarizarnos con el conocimiento de los elementos esenciales que han de servir de base para la consecución del objetivo propuesto, dado que con la sola intuición o el solo deseo, al igual como ocurre con la realización de cualquiera otra acción humana, el resultado no será el esperado, si para la ejecución de la misma no contribuye el impediente fundamental del conocimiento. Y para el caso que nos ocupa, el conocimiento debe versar no solo sobre las materias primas principales y auxiliares que demandan el bien a producir, sino también los procedimientos para establecer cada uno de los elementos constitutivos en el orden y disposición adecuada.

En un segundo momento también se hace necesario indagar sobre los diferentes campos en los que el robot puede tener alguna aplicación práctica, para de este modo ajustar su diseño a las necesidades más perentorias de la sociedad en esta materia.

2.1 DESCRIPCON DEL COMPONENTE

El presente trabajo tiene como finalidad investigar acerca de cómo hacer un robot rastreador de luz, y sus diferentes funciones.

Este robot va a disponer de varios elementos como el condensador o capacitador, el diodo, transistores y los fototransistores que son los más importantes, ya que su función consiste en de detectar la luz, además va a estar acompañado de objetos hechos en cartulina negra en forma de bocinas que van a ser dos para darle más sensibilidad a los fototransistores al momento de perseguir la luz.

2.2 NECESIADES TÉCNCAS – TECNOLOGICAS

Las necesidades sociales en todos los momentos de la vida de la sociedad se convierten en el motor del desarrollo que impulsa el proceso de la misma. Y aunque las necesidades, del mismo modo que son de diversa índole en cada uno de los momentos de la vida de la sociedad, también cada uno de ellos puede revestir diferencias sustanciales que le confieren cierto grado de relevancia frete a los demás. Sin embargo, en todos los tiempos y lugares, las necesidades relativas la producción de bienes materiales destinados a dar respuesta a las necesidades del mismo género, ocupan un lugar destacado ente todas aquellas que hacen parte de la

muchedumbre de las necesidades humanas que se multiplican en la medida en que la sociedad acusa un mayor grado de desarrollo.

En cualquier caso, en la producción de un bien, si este esté destinado a satisfacer las necesidades del estomago o de la fantasía, se hace necesario interponer un medio que permita realizar la acción. Pero el medio, así como comprende un sustrato material, o sea, el instrumento que le hombre empeña, manipula o dirige sobre e objeto de trabajo para transformarlo y elaborar el bien que se desea producir, también ostenta un elemento de carácter espiritual que toma forma en la técnica, o procedimiento que el ejecutante utiliza para operar el instrumento con el cual pretende realizar la acción. La combinación de estos dos elementos, una tangible que toma cuerpo en una herramienta determinada, y el otro intangible que se realiza n la medida en que se ejecuta la acción, da lugar a la formación de una tecnología, y el grado de desarrollo de esta última permite diferenciar un momento histórico de otro, un pueblo de otro y una unidad productiva de otra.

En nuestro proyecto, así como necesitamos tanto de los conocimientos teóricos y técnicos de especialistas que nos orienten en nuestros propósitos, también necesitamos de elementos o diapositivas, materiales que nos permitan llevar a cabo el fin propuesto.

2.3 ESQUEMA GENERAL DEL FUNCIONAMIENTO

Del mismo modo que el funcionamiento de la vida tiene lugar gracias al metabolismo en sus diferentes gradaciones, de acuerdo al nivel de evolución de la misma y que en realidad no es otra cosa que la energía de la materia que se manifiesta de diversa manera, así también en la materia inanimada la energía que en ella gravita experimenta las más diversas manifestaciones con arreglo a la naturaleza de la materia, sin tener en cuenta para nada si la energía se halla en aquel estado de movimientos perenne, o bien en estado de aparente reposo.

De este modo las barreras que se han pretendido levantar entre la naturaleza animada y la inanimada parecen ser más frágiles y permeables de lo que se podría pensar. De ahí que cuando se plantea que el proceso que se inicia con la sensación y que culmina finalmente en una representación, no es otra cosa que un desplazamiento de energía consistente en una serie de impulsos eléctricos, no es de manera alguna un supuesto alejado de la realidad; como no lo es tampoco, la concepción que sostiene que la informática es una tecnología mediante la cual se pone de manifiesto una forma de inteligencia artificial.

Y, en nuestro caso, el instrumento que hemos planeado desarrollar, como es de un robot, el cual, como se sabe, funciona gracias a la acción mancomunada, de diferentes elementos; fijos unos, móviles otros, e impulsadas por fuentes de energía acumulada que se transmite por circuitos y que finalmente se pone de manifiesto en determinados movimientos específicos, programados con antelación, en él se pone de manifiesto una forma del último supuesto aludido.

COMO FUNCIONA: El principio es simple, como se observa en el diagrama. Un multivibrador estable alimenta a 2 motores comunes. En el control del tiempo de conducción de cada una de las ramas estables están conectados los sensores, los fototransistores.

Cuando éstos reciben la misma cantidad de luz, el estable tiene tiempos de conducción iguales, y con esto los motores giran a la misma velocidad. Bajo estas condiciones el robot avanza en línea recta. En caso de que uno de los fototransistores reciba más luz que el otro, el estable se desequilibra y uno de los motores gira más rápido y el otro más lento, dando como resultado que el robot gire y avance nuevamente en línea recta. El ajuste del equilibrio se hace con los trimpots (minipotenciòmetros) para llevar al robot al comportamiento que deseamos.

En el circuito se incluyen 2 leds conectados a los colectores de los transistores para darle un efecto visual, estos parpadean de acuerdo a la luz que ve el robot. La alimentación del circuito se hace con 6 voltios (4 pilas medianas), los motores son para este voltaje de bajo

consumo.

2.4BENEFICIOS

Siempre que en un sistema productivo entran al torrente circulatorio nuevos instrumentos de trabajo o nuevos métodos del mismo, en la sociedad se opera una serie de transformaciones, las que en alguna medida, sumadas en conjunto forman lo que se conoce como una revolución la cual tiene lugar, o bien dentro del mismo sistema de producción, como en el caso de la revolución industrial, o bien por sus secuelas o consecuencias de diversa índole para la sociedad, las cuales, directa o indirectamente, engendran irremediablemente las revoluciones sociales como aquellas que la historia de la humanidad registra. En cualquier caso, todas las innovaciones llevadas a cabo en la

forma de producir un bien destinado a dar respuesta a una necesidad planteada por el mismo desarrollo de la sociedad, ésta es, en todas los casos, la que se ve directamente beneficiada.

Ahora puede ocurrir que quien haga un invento o realice un descubrimiento que tenga como fin producir más y en circunstancias más favorables, como a menores costos, menor tiempo en la producción de un bien, etc. explote con ventajas durante algún tiempo el producto de su inventiva, sin embargo, una vez que ésta se ha universalizado el beneficio se reparte entre todas aquellas que de una u otra forma participan del uso del aludido bien o dicho de otra manera, un invento de cualquier naturaleza beneficia primero a quien lo realiza, después se hace extensivo el beneficio a quienes lo realizan, y a quienes disfrutan o se sirven del invento o del bien, según sea el caso.

3. JUSTIFICACION

3.1 JUSTIFICACION DEL PROYECTO

En el campo de la ciencia, ya teórica, ya práctica, cualquier paso que se dé orientado con miras a superar una etapa en el proceso de desarrollo de la misma, siempre tendrá una justificación plausible. Y en la era actual, la era de la automatización, cualquier dispositivo que se construya con el fin de agilizar los procesos productivos, potencializar la capacidad de trabajo para producir bienes y servicios de una manera más eficiente y finalmente mejorar u optimizar las condiciones de vida de la sociedad, cualquier aporte de esta naturaleza se convierte en una exigencia inaplazable.

En el caso específico de la fabricación de robots, con el fin de adelantar algunas tareas que para los seres humanos resultan riesgosas, o simplemente por virtud de la intensidad, precisión o cualquiera otra circunstancia especial de las mismas, se hace imprescindible, en nuestros días.

Se tiene noticias, por la internet y la televisión, en diferentes lugares del planeta, de la amplia utilización de estos dispositivos en las diferentes industrias en los países altamente tecnificados, especialmente en la industria automotriz, e incluso en el control del tráfico vehicular en las grandes ciudades. Y muy seguramente, que en la medida en que las sociedades acusen un mayor desarrollo en todas las órdenes, la elaboración de estos instrumentos se convertirá en una tarea que la podrán llevar a cabo vastos sectores de la sociedad, incluso hasta en muchos países en donde las exigencias de la producción de bienes y servicios no sea tan apremiante.

De este modo, podría decirse que la fabricación de un robot, sin tener en consideración su destinación específica, es una acción que no sólo es viable y necesaria, sino también justificable desde todo punto de vista, para el desarrollo de la sociedad, puesto que, en último término, es la directamente beneficiada.

3.2 JUSTIFICACION PERSONAL

La realización del presente proyecto se constituye para nosotros en un reto y un desafío; en él esperamos materializar lo posible y lo real, las capacidades innatas con los que la naturaleza nos ha dotado y los conocimientos acerca de la misma, que la sociedad nos ha aportado.

Sabemos de antemano, que tal intento no será algo fácil, máxime cuando nuestra formación en el campo de la robótica, hasta ahora, nos ha sido un campo casi que desconocido; sin embargo, en la medida en que logremos superar las barreras que encontramos en nuestro camino, las cosas deberán mostrarse más claras, y de esta manera podremos lograr nuestro cometido. Y una vez realizado éste, tal acción se convertirá por una parte en un aliciente para poder emprender otros proyectos de mayor envergadura; y por la otra, en un motivo de satisfacción personal.

3.3 JUSTIFICACION SOCIAL

Cualquier invento o descubrimiento que conduzca a la superación de un problema que afecta a un sector o a toda la sociedad, es no sólo visto con beneplácito por parte de los afectados, en la medida en que tal inventiva se ofrece como una respuesta a una necesidad sentida, sino que además tal invento o descubrimiento se ofrece como una palanca de empuje que permite desarrollar, tanto la investigación teórica, como el diseño de nuevos instrumentos que permitan hacer más eficiente tanto la búsqueda de nuevos conocimientos como la elaboración de nuevos bienes. Pues en la ciencia, como en todos los actos de la vida humana, la culminación de un proceso lleva implícito el inicio de otro, o mejor es el comienzo de un nuevo proceso; pero el fin del mismo, ya se halla en germen en el comienzo; germen que se convierte en el fundamento del mismo proceso; el cual puede llegar a desarrollarse o no, dependiendo de las condiciones que se hallan externas al mismo. Por ello la solución de un problema no puede surgir antes de que aquel aparezca; y lo que es todavía más importante, la solución no puede ser impuesta desde fuera, puesto que se halla contenida en el mismo problema; del mismo modo que aquella lleva implícito otro u otros problemas.

De este modo la tarea de la ciencia consiste en estudiar los problemas y descubrir las soluciones respectivas; y cuando este proceso tiene lugar la sociedad no puede menos que celebrar y justificar dicho comportamiento.

4. OBJETIVOS

4.1 GENERAL

Investigar la forma cómo funciona y como se arma un robot a baja escala que persiga la luz.

4.2 ESPECIFICOS

1. Determinar cuáles elementos esenciales utilizados en la ciencia de la robótica podemos utilizar en la ejecución del proyecto que nos proponemos adelantar.

2. Descubrir los métodos y procedimientos más eficientes que nos permitan dar la respuesta más adecuada al problema que nos hemos propuesto solucionar mediante el presente trabajo.

3. Hallar la aplicación práctica que pueda tener un dispositivo como el que nos proponemos elaborar, tanto en el hogar como en la industria y en general en cualquier ámbito de la sociedad.

5. ESTUDIO DE FACTIBILIDAD

Cuando un proyecto contempla dentro de sus realizaciones al estudio de factibilidad, con ello está aludiendo a varios aspectos del mismo así:

En un primer lugar, a la determinación de la probabilidad de que el proyecto pueda ser materializado tal como ha sido concebido; sobre todo cuando su realización se halla en relación inversa con la complejidad del mismo. En segundo lugar, a la posible resistencia que puedan ofrecer algunos sectores a quienes sus intereses puedan ser amenazados. En tercer lugar, a la dificultad que pueda ocasionar en muchos sectores a raíz de la velocidad con que sea aceptado el bien producido, así como su duración y los efectos derivados de su temprana obsolescencia.

Pero además de estos factores, que en el fondo podrían ser considerados como de orden operativo, los estudios de factibilidad también contemplan otros factores no menos importantes, como son aquellos que tienen relación con el hecho de saber si el proyecto responde o va en contra de determinados intereses políticos, económicos o de cualquier otro orden.

Para el caso que nos ocupa, la probabilidad de que nuestro proyecto pueda ser llevado a cabo, según los supuestos de lo que hemos partido, es igual a 1. De igual modo la posible resistencia que a nuestro proyecto pueda ofrecer algún sector, es prácticamente nulo.

5.1 FACTIBILIDAD TECNICA

La factibilidad técnica de un proyecto alude, en primer lugar, y de manera prioritaria, a su evaluación y análisis centrándose fundamentalmente, en el estudio de las posibilidades técnicas que el proyecto en este orden demanda; pero especialmente aquellas que en él subyacen como necesarias e impostergables para poder llevar a cabo su real ejecución. Alude, en segundo lugar, a la capacidad requerida para poder diseñar racionalmente las posibles alternativas en caso de que sea pertinente la ejecución de algunos cambios, modificaciones o ajustes que por alguna circunstancia hubiere que hacer. En tercer lugar, también alude a la capacidad técnica que el equipo humano o la persona, según sea el caso, posee para la ejecución del proyecto en las condiciones y términos, diseñados, calculados, y fijados, desde el comienzo.

Ahora, si todos estos aspectos señalados, o parte de ellos, no responden debidamente a las exigencias que el mismo proyecto requiere, las probabilidades de que este se realice o lo haga definitivamente no se harán esperar. En nuestro caso, si bies es cierto que en nuestros horizontes se avizoran algunas limitaciones, no es menos cierto que estamos dando pasos certeros hacia la superación de las mismas.

5.2. FACTIBILIDAD FINANCIERA

Aunque en rigor no es lo mismo la evaluación financiera y la evaluación económica, así ambos procesos tengan puntos de coincidencia; la primera se centra en la relación costo – beneficio; relación que halla su máxima realización en el monto de la rentabilidad que un ente particular logre adquirir; en cambio la segunda, si bien es cierto que tiene como punto de partida el “costo de oportunidad”, concepto que también lo es de la evaluación financiera, en aquella dicho concepto es reemplazado por el de “precios a la sombra” o “valores implícitos”, los cuales se traducen en el reconocimiento de que la factibilidad o no de un proyecto cualquiera depende, en parte, del valor que se le confiera a las restricciones que se hallan implícitas en el proceso, y que pueden ser entendidas como lo esencial que representa para el proyecto, el valor de los recursos escasos.

De otra parte, dado que para la evaluación financiera los factores sobre los cuales esta se exige como son: los precios del mercado y los costos de oportunidad, no se halla, ni puede hallarse en ella expresado ni tenido en cuenta, bajo ningún concepto, el valor de oportunidad de toda la colectividad. Del mismo modo en la factibilidad económica el “precio de sombra de los recursos escasos” por depender estos de las restricciones que las limitaciones de los mismos imponen, tales parámetros son de incumbencia colectiva y las que los entes particulares no quieren referirse por ningún concepto.

En el caso de nuestro proyecto la evaluación será orientada mas por el lado de la evaluación económica, que por el de la financiera, si se tiene en cuenta que un trabajo académico, como el que nosotros adelantamos su destino es una institución, un ente particular y no un mercado, en el que el sustrato del mismo proyecto sería la elación costo – beneficio al igual que los costos de oportunidad. Por esta razón, y no por otra, consideramos que lo conveniente y adecuado es tomar como sustrato teórico de nuestras disquisiciones a los recursos escasos, máxime si entramos a reconocer el punto y hora en el que nos encontramos.

5.2.1 COSTO DEL PROYECTO

De acuerdo a los materiales directos, y los costos generales de fabricación del robot, el proyecto exige en su proceso de elaboración, en primera instancia, el valor aproximado de $50.000. Esto tomando como referencia aquellos artículos que servirán para su formación final. Pero debemos considerar las herramientas que se utilizaran como medio de manipulación de los materiales directos, por lo que debemos agregarle la mano de obra, que en este caso, es el de nuestro tutor en el desarrollo del presente proyecto que es la suma de $100000 aproximadamente.

5.2.2. MECANISMO DE FINANCIACIÓN

CRONOGRAMA DEL TRABAJO

FASE DE PLANEACION

FASE DE EJECUCIÓN

FASE DE EVALUACION

F M A M J J A S O NE A B A U U G E C OB R R Y N L O P T VR Z I O I I S T U IE O L O O T I B ER O E R MO M E B

B RR EE

6. PRESUPUESTO

Lista componentes de: rastreador de luz (lógica de control)

Resistencia:

10k $1000

Capacitadores:

1nF $200

10uF $300

Varios:

Motor Derecho $6500

Motor Izquierdo $6500

Fototransistores $10.000

TOTAL PRESUPUESTO: $50000

7. MARCO TEÓRICO

CONDENSADOR O CAPACITO

En electricidad y electrónica, un condensador o capacitador es un dispositivo que almacena energía eléctrica, es un componente pasivo. Está formado por un par de superficies conductoras en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra), generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separados por un material dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para disminuir el campo eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia de potencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de las placas y negativa en la otra (siendo nula la carga total almacenada).

La carga almacenada en una de las placas es proporcional a la diferencia de potencial entre esta placa y la otra, siendo la constante de proporcionalidad la llamada capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una d.d.p. de 1 voltio, éstas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.

La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la capacidad en micro- µF = 10 -6, nano- F = 10-9 o pico- F = 10-12 -faradios. Los condensadores obtenidos a partir de supercondensadores (EDLC) son la excepción. Están hechos de carbón activado para conseguir una gran área relativa y tienen una separación molecular entre las "placas". Así se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con una capacidad de 1/3 de Faradio, haciendo innecesaria la pila. También se está utilizando en los prototipos de automóviles eléctricos.

El valor de la capacidad de un condensador viene definido por la siguiente fórmula:

en donde:

C: CapacidadQ1: Carga eléctrica almacenada en la placa 1.V1 − V2: Diferencia de potencial entre la placa 1 y la 2.

Nótese que en la definición de capacidad es indiferente que se considere la carga de la placa positiva o la de la negativa, ya que

Aunque por convenio se suele considerar la carga de la placa positiva.

En cuanto al aspecto constructivo, tanto la forma de las placas o armaduras como la naturaleza del material dieléctrico son sumamente variables. Existen condensadores formados por placas, usualmente de aluminio, separadas por aire, materiales cerámicos, mica, poliéster, papel o por una capa de óxido de aluminio obtenido por medio de la electrolisis.

DIODO

Un diodo (del griego "dos caminos") es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor. De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña.

Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest.

Los primeros diodos eran válvulas grandes en chips o tubos de vacío, también llamadas válvulas termoiónicas constituidas por dos electrodos rodeados de vacío en un tubo de cristal, con un aspecto similar al de las lámparas incandescentes. El invento fue realizado en 1904 por John Ambrose Fleming, de la empresa Marconi, basándose en observaciones realizadas por Thomas Alva Edison.- Al igual que las lámparas incandescentes, los tubos de vacío tienen un filamento (el cátodo) a través del que circula la corriente, calentándolo por efecto Joule. El filamento está tratado con óxido de bario, de modo que al calentarse emite electrones al vacío circundante; electrones que son conducidos electrostáticamente hacia una placa característica corvada por un muelle doble cargada positivamente (el ánodo), produciéndose así la conducción. Evidentemente, si el cátodo no se calienta, no podrá ceder electrones. Por esa razón los circuitos que utilizaban válvulas de vacío requerían un tiempo para que las válvulas se calentaran antes de poder funcionar y las válvulas se quemaban con mucha facilidad.

TRANSISTOR

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor-.- que cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor ("resistencia de transferencia"). Actualmente se los encuentra prácticamente en todos los artefactos domésticos de uso diario: radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y video, hornos de microondas,

lavadoras, automóviles, equipos de refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras, calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X, tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, celulares, etc.

Fue el sustituto de la válvula termoiónica de tres electrodos o triodo, el transistor bipolar fue inventado en los Laboratorios Bell de EE. UU. en diciembre de 1947 por John Bardeen, Walter Houser Brattain y William Bradford Shockley, quienes fueron galardonados con el Premio Nobel de Física en 1956.

Al principio se usaron transistores bipolares y luego se inventaron los denominados transistores de efecto de campo (FET). En los últimos, la corriente entre la fuente y la pérdida (colector) se controla usando un campo eléctrico (salida y pérdida (colector) menores). Por último, apareció el semiconductor metal-óxido FET (MOSFET). Los MOSFET permitieron un diseño extremadamente compacto, necesario para los circuitos altamente integrados (IC). Hoy la mayoría de los circuitos se construyen con la denominada tecnología CMOS (semiconductor metal-óxido complementario). La tecnología CMOS es un diseño con dos diferentes MOSFET (MOSFET de canal n y p), que se complementan mutuamente y consumen muy poca corriente en un funcionamiento sin carga.

El transistor consta de un sustrato (usualmente silicio) y tres partes dopadas artificialmente (contaminadas con materiales específicos en cantidades específicas) que forman dos uniones bipolares, el emisor que emite portadores, el colector que los recibe o recolecta y la tercera, que está intercalada entre las dos primeras, modula el paso de dichos portadores (base). A diferencia de las válvulas, el transistor es un dispositivo controlado por corriente y del que se obtiene corriente amplificada. En el diseño de circuitos a los transistores se les considera un elemento activo, a diferencia de los resistores, capacitores e inductores que son elementos pasivos. Su funcionamiento sólo puede explicarse mediante mecánica cuántica.

De manera simplificada, la corriente que circula por el "colector" es función amplificada de la que se inyecta en el "emisor", pero el transistor sólo gradúa la corriente que circula a través de sí mismo, si desde una fuente de corriente continua se alimenta la "base" para que circule la carga por el "colector", según el tipo de circuito que se utilice. El factor de amplificación logrado entre corriente de base y corriente de colector, se denomina Beta del transistor. Otros parámetros a tener en cuenta y que son particulares de cada tipo de transistor son: Tensiones de ruptura de Colector Emisor, de Base Emisor, de Colector Base, Potencia Máxima, disipación de calor, frecuencia de trabajo, y varias tablas donde se grafican los distintos parámetros tales como corriente de base, tensión Colector Emisor, tensión Base Emisor, corriente de Emisor, etc. Los tres tipos de esquemas básicos para utilización analógica de los transistores son emisor común, colector común y base común.

Modelos posteriores al transistor descrito, el transistor bipolar (transistores FET, MOSFET, JFET, CMOS, VMOS, etc.) no utilizan la corriente que se inyecta en el terminal de "base" para modular la corriente de emisor o colector, sino la tensión presente en el terminal de

puerta o reja de control y gradúa la conductancia del canal entre los terminales de Fuente y Drenador. De este modo, la corriente de salida en la carga conectada al Drenador (D) será función amplificada de la Tensión presente entre la Puerta (Gate) y Fuente (Source). Su funcionamiento es análogo al del triodo, con la salvedad que en el triodo los equivalentes a Puerta, Drenador y Fuente son Reja, Placa y Cátodo.

Los transistores de efecto de campo, son los que han permitido la integración a gran escala que disfrutamos hoy en día, para tener una idea aproximada pueden fabricarse varios miles de transistores interconectados por centímetro cuadrado y en varias capas superpuestas.

FOTOTRANSISTOR

Un fototransistor es, en esencia, lo mismo que un transistor normal, solo que puede trabajar de 2 formas diferentes:

Como un transistor normal con la corriente de base Ib (modo común). Y como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base Ip (modo de iluminación).

Se pueden utilizar las dos en forma simultánea, aunque el fototransistor se utiliza principalmente con el pin de la base sin conectar. Ib = 0 La corriente de base total es igual a corriente de base (modo común) + corriente de base (por iluminación): Ibt = Ib + Ip.

8. BIBIBLIOGRAFIA

Infante, Villarreal Arturo. Evaluación financiera de proyectos de inversión, Ed. norma Bogotá 1997 Layard, Richard. Análisis costo-financiero. Ed. fondo de cultura económica. México 1978 Varela, Rodrigo. Evaluación económica de alternativas operacionales y proyectos de inversión. Ed. Norma Bogotá 1982

ROBOT RASTREADOR DE LUZ

BRIAN CADAVID OSPINO

CARLOS MARTINEZ JIMÉNEZ

SAMIR MORALES

VICTOR PEREZ CASTAÑEDA

11ºB

Trabajo presentado al profesor ALCIDES NAVARRO en la asignatura de metodología de la Investigación

COLEGIO COLON

BARRANQUILLA

2009