circuito electronico

INSTITUTO EMPRESARIAL GABRIELA MISTRALÁREA DE TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA

NOVENO

APELLIDOS Y NOMBRE_________________________________ GRADO: ________

CONOCIMIENTO TECNOLÓGICO

RESISTENCIA

Esta ficha quiere presentarte como funciona una resistencia o resistor que limita o controla la corriente que fluye a través de un circuito, presentando una oposición o resistencia al paso de la corriente.

MATERIALES

Resistencia de 220 (Rojo, Rojo, Marrón, dorado) Resistencia de 1 K (Marrón, negro, Rojo, dorado) Resistencia de 6.8 K (Azul, Gris, Rojo, dorado) 2 LEDs 1 tarjeta (para ensamblar el circuito) 1 regulador de voltaje 1 conector de batería

TÉCNICA

En la siguiente figura muestra el circuito básico del LED indicador de corriente. El siguiente circuito muestra los componentes (materiales) los cuales están conectados en serie, es decir, uno tras otro.

a. Construya en la tarjeta el circuito que se muestra en el diagrama pictórico

Vto Docente:_______________ Fecha:_________________________

b. Remplace la resistencia de 220 por una de 1 K y por ultimo de 6.8 K.

1. ¿Que sucedió al armar el circuito?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ¿Que sucedió al remplazar cada uno de las resistencias?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. ¿Que puedes concluir de este experimento?__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Teniendo en cuenta lo anterior, indica la diferencia de la resistencia con el símbolo > (mayor) o < (menor) DIFERENCIA

4. 220 6.8 K.5. 6.8 K._____ 1 K

A continuación conocerás el diagrama esquemático del anterior circuito. Observa e identifica el símbolo de cada componente del sistema o circuito que anteriormente laboraron.

COLEGIO TÉCNICO MICROEMPRESARIAL EL CARMENÁREA DE TECNOLOGÍA E INFORMÁTICA

NOVENO



POTENCIÓMETRO

Conocido también como resistor o resistencia variable, cuyo valor depende de la posición de su eje móvil.

MATERIALES

1 resistencia de 100 Ohm (Marrón, negro, Marrón, dorado) 1 Potenciómetro 100 K 1 LED 1 Conector de batería 1 regulador de voltaje 1 tarjeta o Protoboard (soporte para ensamblar el circuito)

TÉCNICA

a.- Construya el circuito del siguiente diagrama pictórico:

Vto Docente:_______________ Fecha:_________________________

b.- Ya habrás notado un nuevo componente EL POTENCIÓMETRO y su aspecto. Ahora conoce el símbolo de este y su funcionamiento:

Terminales A, B y C.Explicación de cada una de las figuras:

Terminal C: cursor (flecha) el cual se mueve entre A y B.

Figura 2. Si el cursor (terminal C) se encuentra entre A y C la resistencia será 0 Ohmios.

Figura 3. Si el cursor se encuentra entre B y C la resistencia será de 100 K

Si el cursor esta entre A y B el valor de la resistencia entre A y C, estará entre 0 y 100 K

c.- Ya tienes la explicación del movimiento del cursor C. Ahora ajusta el potenciómetro girando su eje mientras observa el brillo del LED y analiza la explicación del ítem b con tu experiencia.

NOTA. La Resistencia de 100 Ohmios, se coloca en el circuito para limitar la corriente de tal modo que el LED no se queme cuando el potenciómetro esté en su valor mínimo de resistencia ( 0 Ohmios).

d.- Ahora que has descubierto el funcionamiento del potenciómetro y como has observado el funcionamiento de un potenciómetro como resistencia variable responde (valor de cada punto 0,7)

1. ¿Qué sucede al ajustar el potenciómetro de un extremo a otro?___________________________________________

2. ¿En que componente electrónico se observa el cambio de la cantidad de corriente?___________________________

3. Argumenta con tus palabras el funcionamiento del potenciómetro.______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

e. Observa el diagrama esquemático y señala el nombre de cada uno de los componentes que se encuentran interpretados por medio de símbolos:

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ÁREA DE TECNOLOGÍA E INFORMÁTICANOVENO



EL DIODO LED.

Esta ficha quiere presentarte un operador bastante conocido por ti. Seguro que lo has visto alguna vez, ya sea en tu equipo de música en el calentador eléctrico o en la PC. Generalmente se usa como indicar luminoso (testigo) de si está conectado o no a un aparato, es conocido como Diodo LED (Diodo Emisor de luz).

El DIODO 1N4003

Siempre has oído que la corriente eléctrica continua tiene un determinado sentido. En esta ficha podemos estudiar el diodo que como experimentaras es sensible a esta propiedad de la electricidad, es decir, su funcionamiento depende del sentido de la corriente eléctrica.

MATERIAL: Una batería 1 conector de batería 1 Diodo 1N4003 1 Resistencia de 220 Ω (Rojo, Rojo, Marrón, Dorado) 1 LED

TÉCNICA

1. Arme en la protoboard el circuito que aparece en el diagrama esquemático de la figura 1, usando como guía el diagrama pictórico.

2. Inicialmente una los cables sueltos al Diodo D1 en el sentido que muestra el diagrama pictórico, o sea que su cátodo (C) vaya al negativo de la batería. a.-¿Qué sucede con El LED? se encenderá indicando que la corriente fluye a través del diodo D1.

3. Ahora invierta el sentido del diodo, o sea, que al ánodo (A) vaya al negativo de la batería. b.- ¿Qué sucede? En este caso, ninguna corriente fluye a través del diodo y por lo tanto, el LED permanecerá apagado.c.- ¿A que crees que es debida esta diferencia de funcionamiento?

La corriente eléctrica se desplaza, del polo negativo de la pila o fuente de alimentación al positivo, como te indica la figura.

¿Qué ocurre si se varía la polaridad? ¿Podemos llegar a la conclusión siguiente?

El diodo es un componente que deja pasar la corriente en un sentido y no lo permite en el sentido contrario.

Te dibujamos a continuación un diodo y su símbolo:

Cada uno de los terminales de un diodo recibe un nombre:

Si te fijas bien en el sentido de la corriente y en la posición del diodo, ¿eres capaz de enunciar una ley o forma sobre el funcionamiento del diodo?

Para definir la propiedad de los diodos también los podemos describir así:

El diodo deja circular la corriente cuando su cátodo esta orientado hacia el polo negativo de la pila y el ánodo hacia el positivo.

De hecho si te fijas en el símbolo del diodo te indica el sentido de circulación permitido al igual que una señal de tráfico:

Espero que sepas ahora que es un diodo. A continuación te propongo un problema. ¡Vamos a ver si eres capaz de resolverlo!

4. Proponemos a continuación una serie de circuitos eléctricos con diodos, y debes contestar en que casos lucirá la lámpara y en cuales no.

Circuito 1 Circuito 2 Circuito 3

Anodo Cátodo

+

Argumenta tu respuesta del ítem 4:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

El símbolo del diodo LED es muy parecido al del diodo

Un led como lo has podido observar en anteriores talleres tiene dos conexiones. En el caso del diodo, el aro plateado nos indicaba la posición del cátodo y por consiguiente del ánodo.

En los diodos Leds para identificar cada uno de ellos debes fijarte en la distinta longitud de las patas del Led. Cada una identifica el ánodo y el cátodo como te muestra la figura. En el

caso en el que las patas tengan la misma longitud, la muesca indica el cátodo (figura). Por lo tanto podemos decir:

Cuando la pata más larga del LED –ánodo- esta conectada con el polo positivo de la pila y la más corta – cátodo- con la negativa, el diodo led permite el paso de la corriente: se enciende.

Si has observado en todos los circuitos que hemos realizado con leds siempre hemos conectado al led una resistencia en serie.

5.- ¿Recuerdas cuál es la función de las resistencias? __________________________________________________

¿Qué sucedería si quitásemos la resistencia? ¿Y si, por el contrario, la resistencia conectada en serie fuese mucho más elevada? ¿Qué sucedería si cambiásemos los polos de la batería?. Toma un diodo led. Como puedes observar tiene dos conexiones. En el caso del diodo 1N4003, el aro plateado nos indicaba la posición del cátodo y por consiguiente del ánodo.

En los diodos leds para identificar cada uno de ellos debes fijarte en la distinta longitud de las patas del led. Cada una identifica el ánodo y el cátodo como te muestra la figura del LED.


NOVENO



FOTOCELDA

Es una resistencia sensible a la luz que cambia su valor de acuerdo a la luz que llega a la superficie. A más luz más incidente, menor es su resistencia; y por lo tanto, mayor es la corriente y el brillo del led.

MATERIALES

1 Fotocelda 1 LED Conector de batería

PROPOSITO. Observar el funcionamiento de una fotocelda cuando cambia la luminosidad del medio.

RESULTADOS. Al realizar este experimento, usted encontrará que el brillo del LED depende de la luz que incida sobre la fotocelda. A más luz incidente sobre la fotocelda, habrá mayor brillo del led.

EXPLICACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO. El circuito LED ACTIVADO POR LUZ, está formado por tres componentes: la batería, el led y la fotocelda; que están conectados en serie, es decir, uno tras otro. En este circuito, la corriente fluye del terminal negativo de la batería hacia el positivo, pasando a través del LED y de la fotocelda, tal como se muestra en la siguiente figura:

Cuando la corriente pasa por el LED este se ilumina; a más corriente más brillo. El elemento que controla la cantidad de corriente que pasa por el circuito, es la fotocelda.

Por otro lado, cuando una fotocelda recibe poca luz, ofrece la mayor resistencia y por lo tanto, la menor corriente, lo que reduce el brillo del LED. Ahora usted entiende por qué, a medida que oculta la superficie de la fotocelda, disminuye el brillo del LED, y a medida que ilumina la superficie de la fotocelda, el brillo del LED se aumenta.

TÉCNICA

a.- Construya el circuito del siguiente diagrama pictórico:

NOTA. Usando su mano como pantalla alrededor del LED, usted observará mejor la diferencia.

Usando su mano, cubra parcialmente la superficie de la fotocelda para variar la intensidad de la luz incidente en ella. Observe cómo esto afecta el brillo del LED. Para una mejor apreciación de este fenómeno, dirija la fotocelda hacia una fuente luminosa de buena intensidad (sol, lámpara, etc).


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CONDENSADOR O CAPACITOR. El capacitor electrolítico es un elemento polarizado, por lo que sus terminales no pueden ser invertidas. Generalmente el signo de polaridad viene indicado en el cuerpo del capacitor.

MATERIALES

RESISTENCIA DE 220Ω (rojo, rojo, marrón, dorado) RESISTENCIA DE 1 KΩ (marrón, negro, rojo, dorado) CONDENSADOR ELECTROLITICO 1000 µF CONDENSADOR DE 100 µF CONDENSADOR DE 10 µF LED BATERIA Conector de batería

TECNICA.

Arme en la protoboard el circuito que aparece en el diagrama pictórico:

Observa los diagramas esquemáticos con respecto al diagrama pictórico anterior y realice cada uno de estos pasos:

Conecte su batería a su conector. Después de 10 segundos desconecte la batería y observe el LED.

1. ¿Qué sucedió con el brillo del LED?_____________________________________________________________________

2. ¿El circuito está en serie o paralelo?__________________________________

Justifica tu respuesta: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ahora experimenta remplazando el condensador C1 de 1000 µF, por uno de 100 µF y luego por uno de 100 µF y Observa los resultados. Qué sucedió con el brillo del LED al cambiar cada uno de los condensadores:

3.CONDENSADOR ELECTROLITICO 1000 µF____________________________________________

4.CONDENSADOR DE 100 µF_________________________________________________________

5.CONDENSADOR DE 10 µF ____________________________________________________________


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EL CONDENSADOR

Los condensadores o capacitares electrolíticos almacenan cantidades relativamente grandes de energía eléctrica. Poseen polaridad; lo que significa que tienen un terminal positivo y uno negativo, por lo tanto, se debe tener “cuidado” al conectarlos en un circuito. Deben instalarse con polaridad correcta.

MATERIALES

1 Resistencia de 200 (Rojo, Rojo, Marrón, Dorado) 1 Resistencia de 1 K(Marrón, Negro, Rojo, Dorado) 1 LED 1 Condensador electrolítico de 1000 µF 1 Condensador electrolítico de 100 µF 1 Condensador electrolítico de 10 µF 1 conector de batería 1 bateria 1 tarjeta o Protoboard (soporte para ensamblar el circuito)

TÉCNICA

1.- Observa las siguientes figuras del diagrama esquemático de un condensador y analiza su funciomaniento.

La corriente va al punto A, allí se divide por dos rutas diferentes. Una parte va a través del LED y R2 y la otra va al condensador C1.

La corriente que pasa a través del LED hace que se ilumine y la que pasa a través del condensador, hace que éste empiece a cargarse o almacenar energía.

Una vez que C1 se ha cargado completamente, la corriente cesa de fluir hacia él. Luego la corriente recorre el circuito como lo muestra la figura 2; solamente pasa a través del LED y hace que se ilumine.

Aquí se debe desconectar el regulador de voltaje o la batería de 9V, la energía eléctrica almacenada en el condensador fluye en la trayectoria que muestra la figura 3, lo cual mantiene el LED iluminado por un corto tiempo hasta que el condensador se descargue completamente.

2.- Una vez, analizado el funcionamiento del experimento, ahora realiza el ensamble del circuito de la siguiente forma:

Ahora usted puede entender por qué, cuando se desconecta la fuente (regulador de voltaje o batería 9V), el LED permanece iluminado por un momento. Ahora experimente remplazando el condensador C1 de 1000 µF por uno de 100 µF y luego por uno de 10 µF y observe los resultados.

a. Argumenta el funcionamiento de los condensadores. b. Realiza el símbolo del condensador.


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TRANSISTORES

Son dispositivos semiconductores que pueden emplearse para controlar corriente o amplificar un voltaje o corriente de entrada.

MATERIALES

1 Conector para batería 2 LEDs 1 Transistor 2N3904 NPN 1 tarjeta o lamina de madera (soporte para ensamblar el circuito) 1 Suiche Pulsador 1 Resistencia de 6.8 K 1 Resistencia de 220 1 tarjeta o Protoboard (soporte para ensamblar el circuito)

TÉCNICA

1.- Seguramente te debes preguntar que es un transistor, vamos a descubrirlo juntos. Con un transistor en las manos resuelve las siguientes actividades.

Realiza una descripción por escrito de este operador que tienes en tu mano y que es parecido al de la figura anterior.

¿Cuál seria la principal diferencia de este operador respecto a otros operadores-resistencias, diodos…?

Todos los transistores tienen tres patas o conexiones, cada una de ellas recibe un nombre:El símbolo del transistor es el siguiente:

Te indico con su nombre cuáles son las conexiones de la base, el colector y el emisor.

E Emisor

B Base

C Colector

Siempre que conectes el transistor deberás añadir en serie a la base una resistencia electrónica pues cuando forme parte de un circuito debes impedir que llegue una intensidad de corriente muy elevada a la base, ya que se quema.2.- Realiza el siguiente circuito mostrado en el esquema. Puedes usar como guía el diagrama pictórico.

Presiona el interruptor y observa y compara el brillo del LED de base (D1), y el de colector (D2)

¿Cuál LED está mas brillante. ?

Esto que significa: que la corriente de colector: ¿Es mayor o menor que la corriente base?.

3. Busca ejemplos de artefactos de tu casa donde usan transistores.

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