Potenciómetro, led y ldr

ELECTRÒNICA DE L’ORDINADOR XABIER PÉREZ / FRANCESC PÉREZ TEMA 02. Pràctica 2

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TEMA 02 Práctica 02. COMPONENTES ELECTRÓNICOS. El objetivo de esta práctica es familiarizarse con algunos de los elementos más habituales de la electrónica analógica. El alumno deberá saber identificar cada componente y conocer su utilidad y función. Por otro lado, se pretende que el alumno sepa montar circuitos básicos y que tenga iniciativa para modificar y mejorar los propuestos en esta práctica. Cada grupo recibirá una caja con componentes electrónicos. Antes de empezar la práctica debe identificar cada elemento. También tendrá una placa protoboard, cable de conexión, cable banana-banana, fuente de alimentación, téster y un pequeño destornillador. En el caso de que le falte material, solicítelo a su profesor. Recuerde antes de usar la fuente de alimentación que debe limitar la corriente de salida a 30mA. En caso de duda consulte con el profesor. Es muy importante que cada vez que desmonte un circuito introduzca los elementos en la caja. En caso de pérdida de componentes el alumno deberá hacerse cargo de su nuevo suministro. 1. MATERIAL. Identifique en su caja de componentes los siguientes elementos. Indique cuántos hay de cada uno y anote sus valores (excepto en los que tengan las casillas sombreadas) indicando claramente unidad y magnitud PREGUNTA 1. Complete la tabla IMAGEN SÍMBOLO NOMBRE CANTIDAD VALOR

Resistencia

Resistencia ajustable

(potenciómetro)

Fotoresistencia (LDR)

Led’s


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PREGUNTA 2. Qué elementos de los de la tabla conoce? Explique

lo que sepa de ellos 2. RESISTENCIAS. A partir de las resistencias entregadas por el profesor, complete la siguiente tabla.

3. LED. En este primer circuito se repasará el concepto de polaridad asociado a un LED: recuerde que la pata más larga (ánodo) era la positiva y la más corta (cátodo) la negativa. En el caso de que ambas patas fueran iguales, fíjese en el led y observe que hay una muesca lisa en uno de los lados. Esa muesca identifica al cátodo.

Resistencia Colores RNOM RMIN RMAX RREAL

R1

1ª cifra

2ª cifra

Multip.

Toler.

R2

1ª cifra

2ª cifra

Multip.

Toler.


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Tanto en este primer circuito, como en los demás, el uso del led servirá para señalar el correcto montaje del circuito propuesto. Montaje.

Use primero la resistencia de menor valor para el montaje del circuito. Preste atención a la luminosidad del led. Repita la operación con la resistencia de mayor valor. PREGUNTA 3. La luminosidad del led es la misma con ambas

resistencias? Justifique su respuesta. Como se ha visto, el LED es un componente electrónico que emite luz al pasar corriente a través de él. El LED es un elemento polarizado y según se ubiquen sus patas en el circuito funcionará como LED (emite luz y deja pasar la corriente) o como circuito abierto (no emite luz y no deja pasar la corriente).

Para comprobar este fenómeno implemente cada uno de los siguientes circuitos en la protoboard y explique qué pasa en el LED. Ponga especial atención en la polaridad de la fuente de alimentación y del LED (tensiones positivas y negativas). Dibuje también, el sentido de la corriente (I) en cada uno de los circuitos.

• Circuito 1: ¿qué ocurre con el LED?. Dibuje el sentido de la corriente.

5V

R

LED

+-Corriente (I)

LED

+ -

Corriente (I)

Corriente (I)


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LED

+-

Fuente Alimentación

5V

R1

LED

+-


5V

R1

LED

+-


5V

R1

LED

+-


5V

R1


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4. POTENCIÓMETRO. Este elemento se encuentra en casi cualquier aparato electrónico (por ejemplo, en el control de volumen de un aparato de audio). Un potenciómetro es una resistencia ajustable. Según dónde esté el cursor, la resistencia existente entre los terminales A-C, RAC, y B-C, RBC, irá variando. Escuche la explicación del profesor sobre las características de una resistencia variable o potenciómetro.

Conecte el potenciómetro en la placa protoboard. Con la ayuda de un pequeño destornillador sitúe la flecha interna en las posiciones indicadas. Sitúe el conector negro del multímetro en el punto C y el rojo en los puntos A o B según la medición que vaya a hacer. Realice las mediciones y rellene la tabla. PREGUNTA 4. • Qué es lo que pasa al mover la flecha del potenciómetro? • Compare los valores obtenidos en las posiciones 0º y 180º. Qué ha

pasado?

Posición Valor A - C Valor B - C

0º

45º

90º

135º

180º

C

A B

C

A B

C

A B


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• Compare los valores obtenidos en las posiciones 45º y 135º. Qué ha pasado?

PREGUNTA 5. Cuál es el máximo valor que puede alcanzar la

resistencia RAC? Cuando RAC es máxima, cuánto vale RBC? En algún momento RAC y RBC pueden ser iguales?

Realice el montaje de la figura.

PREGUNTA 6. Qué sucede con el led a medida que regula el

potenciómetro? Dibuje la posición del potenciómetro a partir de la cuál consigue que el led comience a iluminarse. Con el téster averigüe el valor de RAC en ese momento.

5V

C

A B


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PREGUNTA 7. Implemente un circuito con dos leds y un potenciómetro. El circuito ha de permitir encender un led o el otro en función de cómo esté regulado el potenciómetro (es decir, como si fuera un semáforo en el que sólo una luz puede estar encendida). Avise al profesor cuando tenga el circuito implementado (no lo alimente aún). Dibuje el esquema del circuito (use la estructura y simbología como en los ejemplos anteriores. Indique claramente polaridades y terminales de los elementos).

5. FOTORESISTENCIA o LDR. Este elemento es habitual en aparatos en los que se desea que, ante la ausencia o presencia de luz, se active o no una utilidad en cuestión (por ejemplo, cámaras de fotos con flash automático). Monte el circuito de la figura. PREGUNTA 9. Con un papel, o con la palma de la mano, vaya

tapando la superficie del LDR. Use el téster para averiguar el valor de la resistencia del LDR en cada momento. Complete la tabla.

LDR Estado del LED [ON/OFF] Resistencia del LDR A oscuras

Iluminado

5V

LDR


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6. LLEI D’OHM La llei d’ohm estableix la relació que hi ha entre la tensió i el corrent que passa a través d’una resistència.

R=valor de la resistència expressat en ohms [Ω] I= corrent que travessa la resistència, expressada en ampers [A] ∆V=diferència de tensió entre les potes de la resistència, expressada en volts [V]

Demani ajut al professor per configurar la font d’alimentació a 5V i implementar el següent circuit a la placa protoboard.

Per a qualsevol circuit el corrent que surt de la font d’alimentació, I, ha de ser el mateix que torna, I. Aquest corrent surt de la font d’alimentació, travessa totes les resistències, i torna de nou a la font. PREGUNTA 10 Configuri el tèster per mesurar voltatge i mesuri la diferència de

voltatge que hi ha en R2, que hauria de ser de 5V. Detalli el procediment amb un dibuix de la connexió. Demani ajut al professor en cas que sigui necessari.

Calculi utilitzant la llei d´Ohm el corrent que circula a través del

circuit. Detalli el procediment

I·RV =∆R

+

-

I

V1

V2

?V=V1-V2

R2Fuente

Alimentación

I

I

V1

V2

+ +

- -

I?V=V1-V2=5V


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Configuri el tèster per mesurar corrent i comprovi que n’obté el

resultat calculat tèoricament a l’apartat anterior. Detalli el procediment amb un dibuix de la connexió. Demani ajut al professor en cas que sigui necessari.

PREGUNTA 11 Implemente en la protoboard el siguiente circuito y con la ayuda

del multímetro responda a las siguientes preguntas. Después de implementar el circuito y antes de responder a las preguntas, pida al profesor que le explique cómo realizar medidas de tensión y corriente con el tester.

a) ¿Cuál es el valor de VR1? b) ¿Cuál es el valor de VR2?

c) ¿Se verifica que V= VR1 + VR2?

R1

R2

Fuente alimentación

V = 5V

+ Vr1 -

+ V

r2 -

A B

C

I


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d) ¿Calcule el valor de la corriente (I) en los puntos A, B y C? ¿Qué conclusión extrae de los resultados anteriores?

e) Verificación de la ley de Ohm: compruebe que VR1=R1·I y que VR2=R2·I

• Implemente en la protoboard el siguiente circuito y con la ayuda

del multímetro responda a las siguientes preguntas.

f) ¿Cuál es el valor de VR1? g) ¿Cuál es el valor de VR2?

h) ¿Se verifica que V= VR1 + VR2? En caso negativo, relacione V con VR1 y VR2.

R1 R2

Fuente alimentación

V = 5V

+ V

r1 -

+ V

r2 -

A

B C

D

I

I2I1

I


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i) ¿Calcule el valor de la corriente (I) en los puntos A, B, C y D? ¿Qué conclusión extrae de los resultados anteriores? Relacione I con I1 e I2.

j) Verificación de la ley de Ohm: calcule VR1=R1·I1 y VR2=R2·I2

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