GUIA 1 DE Experimentos DE Electronica PDF

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Guías de trabajo sencillos y fáciles....

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PROYECTOS EN PROTOBOARD PARA USAR EN EXPERIMENTOS ACADÉMICOS. GUIA N°1 Uso de Fotocelda Maderson Alejandro Chamorro Arevalo Técnico electrónico / Estudiante Ing. Automotriz Ecuador – Ibarra 2020

INTRODUCCIÓN Mediante el uso de este folleto y la realización de los experimentos, esperamos despertar la curiosidad de estudiantes o aficionados a la electrónica. Con este proyecto queremos compartir nuestro amor y entusiasmo por la electrónica básica y que ese mismo sentimiento se transmita y persista en las personas de manera duradera. Esperamos que los escolares aumenten su interés y aprecian la importancia de del mundo maravilloso que es la electrónica y sus ramas. Queremos motivar una nueva generación de niños para que consideren un mundo dedicado a la ciencia, estos experimentos son para su uso académico, para sus maquetas y para adquirir conocimientos básicos de los componentes que existen en la electrónica. El mundo de la electrónica suple al mundo eléctrico desde casi todas sus perspectivas científicas; considerando que la electrónica disminuye el tamaño físico, por un lado; y por el otro, la eficiencia y rapidez en sus funciones. En este sentido con la lectura de este material te conviertes en un experto de la electrónica para brindarle mantenimiento a tus propios equipos del hogar u oficina. También puedes adelantar tus conocimientos y evolucionar como un experto científico industrial, e inventar tus aparatos electrónicos con mucho éxito. ¡Esperamos que en un futuro sean nuestros colegas! OBJETIVOS: • •

Comprender cómo funciona un circuito electrónico. Aprender a manipular componentes electrónicos y a reconocerlos.

CONCEPTOS BÁSICOS Voltaje.- Es la diferencial de potencial entre dos puntos tiene como unidad de medida el voltio (V), pueden ser de dos tipos Voltaje continuo (VC) y voltaje alterno (VA) Corriente o Intensidad.- Se dice que son aquellos electrones libres que se desplazan por un conductor o semiconductor, su unidad de medida es el amperio (A), al igual que el voltaje puede ser continua o alterna Resistencia.- Es aquella que se opone al flujo de los electrones, tiene como unidad de medida el Ohmio (Ω).

BÚSQUEDA DE FALLAS Tanto los ingenieros como los técnicos en electrónica deben estar en capacidad de diagnosticar y reparar equipos electrónicos. En el presente documento se describen los tipos de fallas que ocurren en los circuitos electrónicos, y se describen los métodos para implementar pruebas que permitan detectar y localizar fallas. Errores en la construcción: Bajo esta categoría se agrupan todos aquellos problemas relacionados con el diseño y la implementación de la primera unidad o prototipo. Fallas en el suministro de potencia: Es una de la falla más frecuente, proviene de la fuente de potencia. En esta parte se manejan corrientes y voltaje apreciables, además de temperaturas elevadas, los componentes de la fuente están sujetos a esfuerzos eléctricos y térmicos que pueden conducir a fallas en sus componentes. Cuando la fuente de potencia esta averiada, el equipo deja de operar por completo. Estos problemas son de fácil diagnóstico y reparación. Por lo general, deben buscarse primero en los reguladores de voltaje defectuoso, diodos rectificadores abiertos o en corto, condensadores de filtrado dañados y por último, el transformador defectuoso. Problemas mecánicos: Son todos aquellos que surgen debido a desperfectos en componentes de tipo mecánico tales como: Interruptores, conectores, relevos y otros. Esto por lo general, son mucho más susceptibles de aparecer que la falla misma de componentes electrónicos, tales como los circuitos integrados.

NOTA: SEGÚN EL PROCESO DE MAS EXPERIMENTOS SE AGREGARÁN MÁS COMPONENTES

IDENTIFICACIÓN DE COMPONENTES ELECTRÓNICOS

CODIGO DE COLORES PARA RESISTORES Por el código de colores se lee el valor de resistencia, que está impreso sobre el cuerpo del resistor. Cada color representa un dígito decimal: Las 2 primeras bandas de colores, que están ubicadas más cercanas de un extremo, representan el valor en Ω. La 3ª banda representa el número por el que hay que multiplicar el valor anterior para obtener el valor final de resistencia. La 4ª banda representa la tolerancia. La correspondencia entre un color y su valor se muestra en la tabla de a continuación. La tolerancia de un resistor es un número expresado en porcentaje, que representa el margen superior o inferior que puede tomar un valor nominal (por el código de colores) del resistor. Ejemplificando, diremos que para resistores de carbón se tienen tolerancias del ±5%, ±10% y ± 20%. Si el valor nominal es de

100 y la tolerancia de ±10%, el valor real estará comprendido entre 100 y 90; finalmente, para una tolerancia de ± 20%, el valor real será entre 120 y 80.

EXPERIMENTO 1 Control de Brillo de LED PROPÓSITO: Observar cómo funciona un potenciómetro como resistencia variable MATERIALES: • • • • •

Potenciómetro 100k ohmios. Resistencia de 220 ohmios. LED. Batería de 9v con su capuchón o alguna fuente de alimentación no mayor a 10v). Protoboard, Cables.

Cuando usted ajusta el potenciómetro de un terminal al otro, la resistencia cambia, produciendo un cambio de corriente que pasa por el circuito. Este cambio de corriente es notable en el LED. NOTA: a resistencia R2 de 220 ohmios, se coloca en el circuito para limitar la corriente para que el led no se queme cuando el potenciómetro este en su valor máximo de resistencia (0 ohmios). DIAGRAMA PICTÓRICO:

PROCEDIMIENTO: 1. Construya el circuito del gráfico. 2. Ajuste el potenciómetro de mínimo a máximo, mientras observa el brillo del led. EXPLICACIÓN DEL EXPERIMENTO La siguiente figura muestra el símbolo del potenciómetro, este tiene tres terminales marcados A, B, C. C es el cursor que se mueve entre A y b.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO:

Si el valor del potenciómetro es por ejemplo 100k ohmios, entre A y B, habrá una resistencia a la corriente de 100k ohmios. La resistencia entre A y C depende de la posición del cursor. Ahora, observe el circuito de control de brillo del LED. La corriente fluye del negativo de la batería al positivo, pasando a través del resistor R2, el LED, y el potenciómetro R1.

EXPERIMENTO 2

DIAGRAMA PICTORICO:

LED activado por luz ¿Como trabaja una fotocelda? PROPÓSITO: Observar cómo funciona una fotocelda como resistencia sensible a luz. MATERIALES: • • • •

Protoboard. Fotocelda. LED. Batería de 9v con su capuchón o alguna fuente de alimentación no mayor a 10v).

DIAGRAMA ESQUEMATICO

PROCEDIMIENTO: 1. Arme el circuito mostrado en el gráfico. 2. Usando su mano, cubra parcialmente la superficie de la fotocelda para variar la intensidad de la luz incidente en ella. Observe el brillo del led. EXPLICACION DEL EXPERIMETO La fotocelda es un resistor sensible a la luz, que cambia su resistencia de acuerdo con la luz que llegue a su superficie. A más luz incidente, menor es su resistencia; y, por lo tanto, mayor el brillo del LED. Por otro lado, la menor luz que incida sobre la fotocelda da la mayor resistencia y, por lo tanto, la menor corriente, y rebaja el brillo del led. El circuito esta hecho de tres componentes: batería, el LED y la fotocelda, que están conectados en serie uno tras otro. Este circuito, la corriente fluye del negativo de la batería al positivo, pasando por el LED y la fotocelda, como se muestra en el esquema. Cuando la corriente pasa por el LED, este se ilumina; a más corriente, mayor brillo. El elemento que controla la cantidad de corriente que pasa por el circuito, es la fotocelda.

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

EXPERIMENTO 3

DIAGRAMA PICOTRICO:

LED activado por la oscuridad #1 PROPOSTO: Observar cómo funciona una fotocelda como resistencia sensible de luz. MATERIALES: • • • • •

Protoboard Fotocelda, resistencia de 100K ohmios. LED Transistor 2N2222A Batería de 9v con su capuchón o alguna fuente de alimentación no mayor a 10v).

DIAGRAMA ESQUEMATICO:

PROCEDIMIENTO: 1. Arme el circuito mostrado en el gráfico. 2. Usando su mano, cubra parcialmente la superficie de la fotocelda para variar la intensidad de la luz incidente en ella. Observe el brillo del led. EXPLICACION DEL EXPERIMETO: El circuito esta hecho de tres componentes: batería, el LED y la fotocelda, que están conectados en serie uno tras otro. Este circuito, la corriente fluye del negativo de la batería al positivo, pasando por el LED y la fotocelda, como se muestra en el esquema. Cuando la corriente pasa por el LED, este se ilumina; a más corriente, mayor brillo. El elemento que controla la cantidad de corriente que pasa por el circuito, es la fotocelda. Cuando la luz incide sobre la fotocelda, este comienza a conducir hasta alrededor de 1,5 mA, esta corriente provoca una caída de tensión en la resistencia de 1k de unos 1,5 V, ocasionando el apagado del transistor y como consecuencia se apaga el LED. En la oscuridad, el transistor es capaz de conducir unos 15 mA a través del LED. Por lo tanto, el circuito sólo utiliza aproximadamente 1/10(un décimo) de corriente cuando el LED está apagado.

R1: 100k

EXPERIMENTO 4 LED activado por oscuridad #2

DIAGRAMA ESQUEMATICO:

PROPOSTO: Observar cómo funciona una fotocelda como resistencia sensible de luz. MATERIALES: • • • • •

Protoboard, resistencias de 47 ohm, 15k ohm. Fotocelda, potenciómetro 100k. 2 LEDs. Transistor 2N3904. Batería de 9v con su capuchón o alguna fuente de alimentación no mayor a 10v).

PROCEDIMIENTO: 1. Arme el circuito mostrado en el gráfico. 2. Usando su mano, cubra parcialmente la superficie de la fotocelda para variar la intensidad de la luz incidente en ella. Observe el brillo del led. EXPLICACION DE EXPERIMENTO. En Este circuito de luz nocturna automática, los dos LEDs se encienden en la noche y se apagan en el día. El brillo de los dos LEDs es inversamente proporcional a la intensidad de la luz recibida por la fotocelda. A más luz recibida por la fotocelda, menor es el brillo de los LEDs y viceversa. Con el potenciómetro, puede ajustar la sensibilidad del dispositivo para conservar los LEDs apagados bajo cualquier nivel de luz y luego automáticamente se enciendan cuando la luz desaparezca.

DIAAGRAMA PICTORICO

EXPERIMENTO 5

DIAGRAMA PICTORICO:

LED activado por oscuridad Con CI555 #3 PROPOSTO: Observar cómo funciona una fotocelda como resistencia sensible de luz. MATERIALES: • • • • •

Protoboard, Cinco resistencias de 1k ohm y resistencia de 330 ohms. Fotocelda, potenciómetro 100k. LED, capacitor cerámico de 1Uf. Transistor CB548, Circuito integrado 555. Batería de 9v con su capuchón o alguna fuente de alimentación no mayor a 10v).

PROCEDIMIENTO: 1. Arme el circuito mostrado en el gráfico. 2. Usando su mano, cubra parcialmente la superficie de la fotocelda para variar la intensidad de la luz incidente en ella. Observe el brillo del led. EXPLICACION DEL EXPERIMENTO: El circuito funciona gracias a una fotocelda, o fotorresistencia, que, al dejar de recibir luz, polariza la base del transistor y por intermedio del colector conduce y deja pasar corriente a través de la resistencia R6, encendiendo el LED. Mientras que la luz llegue la fotocelda, su resistencia será baja y esto causará que el voltaje, en la base del transistor, sea negativo con respecto al emisor y eso hará que el transistor esté “encendido”, es decir que conduzca entre Emisor y Colector. Cuando este transistor conduce, mantiene por medio de la resistencia, conectada en su colector, un valor positivo en la base del otro transistor, por lo cual, este segundo transistor estará “apagado” y consecuentemente, la lámpara también estará apagada. Si la luz ambiente se apaga, la resistencia de la fotocelda aumenta a tal punto que el voltaje en la base del transistor de la izquierda se hace positivo y se “apaga”, o sea, deja de conducir. En este punto, el voltaje en la base del transistor de la derecha se hace más negativo y se “enciende” y al hacerlo, se enciende la lámpara.

DIAGRAMA ESQUEMATICO:

CONCLUSION DE ESTA GUIA Esta primera guía consta de proyectos que conseguimos finalizarlo cumpliendo los objetivos marcados, son experimentos que te pueden ayudar con algún proyecto o maqueta escolar de tu unidad académico o simplemente para conocer y aprender lo que es la electrónica básica. Para finalizar solo puedo decir que estoy muy orgulloso de nuestro trabajo y del lector, ya que son y serán capaces de lograr aquello que se les exija y seguiremos aprendiendo más, ¡no te desanimes!

NOTA: Esta es una primera guía que se a realizado, pronto estaremos publicando la guía siguiente con otros experimentos muy útiles, ¡espéralos!

Si tienes alguna inquietud sobre esta guía o quieres colaborar para publicar más experimentos, no dudes en escribirme al siguiente correo: [email protected] ✓ Identifícate con el tema y experimento de la Guía.

Toda inquietud y/o sugerencia es bienvenida. ¡Brilla, Brilla como un LED! ¿Te gusta la electrónica, eres aficionado? ¡Aquí tienes un libro que te va a gustar! Aprovéchalo es gratis. https://fafimego.files.wordpress.com/2018/07/el-mundo-de-la-electronica-24capitulos-completos-by-enigmaelectronica.pdf...