ELECTRÓNICA
La electrónica es una de las tres ramas principales que forman la robótica: electrónica, mecánica y programación.
LED
Un LED es un diodo emisor de luz. Es un componente electrónico que al atravesarle una corriente eléctrica emite una luz de una longitud de onda (λ) concreta (color).
Está formado por un cuerpo de plástico transparente o de color, y dos patas de distinta longitud. Dentro del cuerpo se encuentra el semiconductor al que están conectadas las patas o terminales.
La pata más larga se corresponde con el ánodo (polo positivo), y la más corta con el cátodo (polo negativo). Hay que respetar esta polaridad para que el led emita luz.
INTENSIDAD DE CORRIENTE
El LED necesita un suministro de energía (intensidad de corriente) para su funcionamiento, y para ello usamos pilas colocadas dentro del portapilas. Éste alimenta todo nuestro circuito con dos cables: uno de color rojo que corresponde con el positivo, y otro negro correspondiente al negativo.
VOLTAJE
El voltaje de cada pila alcalina AA es de 1.5 voltios. Cada led, dependiendo de su color, tiene un voltaje diferente de funcionamiento, que puede variar entre los 1.6V y los 3V. Para reducir el voltaje entregado por el portapilas al de funcionamiento de nuestro LED, necesitaremos una resistencia.
RESISTENCIA
Una resistencia eléctrica es un componente que se opone al paso de la corriente eléctrica a través de ella. Dejan pasar la corriente en función de su valor, que se mide en Ohmios (Ω). Cuanto mayor sea la resistencia, menos corriente dejará pasar.
LEY DE OHM
Para establecer la relación entre la intensidad de corriente (I), el voltaje (V) y la resistencia (R), utilizamos la Ley de Ohm:
Por ejemplo, para un LED rojo que funcione a 1.8V y tenga un consumo (intensidad) de 8mA, que esté alimentado por dos pilas alcalinas (3V), necesitaremos una resistencia de unos 150 Ω (Ohmios).
R = V / I = (3 – 1.8) / 0.008 = 150 Ω
PLACA DE PROTOTIPOS
Para montar los circuitos utilizamos una Placa de Prototipos (placa de conexiones electrónicas), que nos ayuda a hacer conexiones rápidamente. Internamente están diseñadas de manera que ya tengan contactos conectados entre sí. Las filas superiores e inferiores de alimentación, marcadas en azul y rojo, están conectadas cada fila individualmente, mientras que las columnas del centro de la placa están conectadas de cinco en cinco contactos.
CIRCUITOS EN SERIE Y EN PARALELO
CIRCUITOS EN SERIE
Los circuitos en serie se caracterizan por tener las resistencias conectadas en la misma línea existente entre los extremos de la batería o la pila, es decir, situados uno a continuación del otro. Por tanto, la corriente fluye por cada resistor uno tras otro. Si ponemos un ejemplo utilizando las centrales hidráulicas, podemos decir que dos depósitos de agua están conectados en serie si la salida de uno de ellos se conecta a la entrada del segundo. Otro ejemplo donde aparece la conexión en serie puede ser las baterías eléctricas, ya que están formadas por varias pilas que se encuentran conectadas en serie para alcanzar el voltaje necesario.
En un circuito en serie, la intensidad de corriente (I) que circula por todos los componentes del circuito, es la misma. El voltaje (V) de funcionamiento de varios LEDS en un circuito en serie, será la suma del voltaje de cada uno de ellos, de modo que se cumple que V = V1 + V2 + V3.
CIRCUITOS EN PARALELO
Los circuitos en paralelo se caracterizan por tener conectadas varias vías alineadas paralelamente entre sí, de tal forma que cada vía tiene una resistencia y estas vías están conectadas por puntos comunes, tal y como podemos apreciar en la siguiente imagen.
En un circuito en paralelo, hay componentes o conjuntos de componentes a los que se aplica el mismo voltaje. La intensidad (I) que genera el portapilas, se repartirá en I1, I2 e I3, de modo que se cumpla que
I = I1 + I2 + I3.
ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS
NIVEL O: MEDIDAS DE TENSIÓN, INTENSIDAD Y RESISTENCIA
Instrumentos de Medida: Óhmetros, Voltímetros, Amperímetros y Ocsiloscopios.
Para medir las tres magnitudes eléctricas se emplean distintos aparatos de medida y para cada uno de ellos hay que tener en cuenta ciertas consideraciones.
Los diferentes modos de funcionamiento de un multimetro nos permitirán utilizarlo como Óhmetro (resistencias), Voltímetro (voltajes) o Amperímetro (intensidades de corriente).
Medida de la resistencia.
La resistencia se mide con un óhmetro, y se conecta entre los dos extremos de la resistencia a medir, estando ésta desconectada del circuito eléctrico.
Medida de la tensión (voltaje).
La tensión se mide con un voltímetro y se conecta en paralelo a los dos puntos donde se desea medir la tensión.
El terminal positivo del voltímetro se conecta al terminal positivo de la tensión.
Si la conexión se realiza al revés la medida es de signo negativo.
Medida de la intensidad.
La intensidad se mide con un amperímetro que se intercala en serie en el circuito donde se quiere medir la intensidad.
Aquí también hay que tener en cuenta la polaridad de la conexión.
En el siguiente circuito se ha medido la tensión e intensidad.
Conexión correcta de polaridades:
Conexión incorrecta de polaridades:
Consideraciones importantes a tener en cuenta.
Para medir la resistencia de un circuito eléctrico, se tiene que realizar sin tensión, si no es así el óhmetro puede estropearse.
Para medir la tensión, el voltímetro se conecta en paralelo. Un voltímetro tiene una resistencia interna muy grande (en teoría infinita). Si éste se conecta en serie la resistencia del circuito será infinita y no circulará intensidad. No se corre riesgo de estropear el voltímetro, pero la medida será incorrecta.
Para medir la intensidad, el amperímetro se conecta en serie. Un amperímetro tiene una resistencia interna muypequeña (en teoría cero). Si éste se conecta en paralelo, la intensidad que circulará por el amperímetro será muy elevada (en teoría infinita), realmente lo que estamos haciendo es un cortocircuito. El amperímetro corre un serio riesgo de estropearse. La mayoría de los amperímetros llevan incorporado un fusible para protegerlos, aun así, si la intensidad del cortocircuito es muy elevada el amperímetro puede quedar inservible.
EL OSCILOSCOPIO
Un osciloscopio es un instrumento de visualización electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.
Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma. Suelen incluir otra entrada, llamada “eje
THRASHER” o “Cilindro de Wehnelt” que controla la luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza.
Los osciloscopios, clasificados según su funcionamiento interno, pueden ser tanto analógicos como digitales, siendo el resultado mostrado idéntico en cualquiera de los dos casos, en teoría.
NIVEL O: MONTAJES Y CIRCUITOS BÁSICOS PARA ANALIZAR Y CALCULAR.
//03 1 LED
MONTAJE
MATERIALES
Fuente
LED Rojo: 10-20mA, 1.8-2-2v
Resistencia de 330 Ω
4 cables M-M
Dejar una contestacion