3_Manual P9100-4FS Electronica

7/23/2019 3_Manual P9100-4FS Electronica

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NDICE DE EXPERIMENTOS DE ELECTRNICA

1. SEMICONDUCTORES

EL 1.1 Resistencia PTCEL 1.2 Resistencia NTC

EL 1.3 Resistencia dependiente de la exposicin (LDR)EL 1.4 Medicin de la intensidad de iluminacinEL 1.5 VaristorEL 1.6 Clulas solares

2. DIODOS

EL 2.1 Diodo de sicilioEL 2.2 Tensin de paso del diodo de sicilioEL 2.2.1 Curvas de caractersticas de los diodos de semiconductorEL 2.3 Los diodos protegen un mecanismo de medicinEL 2.4 El diodo luminoso LEDEL 2.4.1 La tensin de paso del diodo luminoso

EL 2.5 Indicador de polaridadEL 2.5.1 Indicador de polaridad con tensin en rectnguloEL 2.6 El diodo ZEL 2.7 Estabilizacin de la tensin

3. TRANSISTORES

EL 3.1 Est compuesto un transistor por dos diodos?EL 3.1.1 Cmo se comporta un transistor PNP?EL 3.2 La corriente bsica posibilita la corriente de colector (transistor NPN)EL 3.2.1 La corriente bsica posibilita la corriente de colector (transistor PNP)EL 3.3 El transistor como amplificadorEL 3.3.1 Circui to bsico (ampli ficacin de corr iente)

EL 3.3.2 Circuito bsico (amplificacin de la tensin)EL 3.3.3 Circuito de colector(amplificacin de la corriente)EL 3.3.4 Circuito de colector (amplificacin de la tensin)EL 3.3.5 Circuito de emisor(amplificacin de la corriente)EL 3.3.6 Curva de mando caracterstica de un transistor NPNEL 3.3.7 Curva de mando caracterstica de un transistor PNPEL 3.3.8 Ajuste del punto de trabajoEL 3.3.9 Amplificacin libre de distorsinEL 3.4 La luz activa una alarmaEL 3.5 Regulador de tensin bsicaEL 3.6 Proteccin contra robos por medio de una alambradaEL 3.7 Iluminacin automticaEL 3.8 Alarma conuna barrera fotoelctrica

EL 3.9 Avisador de incendiosEL 3.10 Termmetro elctrico

4. CONDENSADORES

EL 4.1 Un acumulador para cargas elctricasEL 4.2 Un condensador suministra corriente bsicaEL 4.3 CapacidadEL 4.3.1 Interruptor horarioEL 4.4 Un condensador bloquea la corriente continuaEL 4.5 Rectificacin de una vaEL 4.6 Pulido de la tensin rectificadaEL 4.7 Circuito en serie de condensadores con carga

EL 4.7.1 Resistencia capaciti va con tensin alterna de 50 Hertz

FRUHMANN GmbH, 7372 Karl, Austria


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EL 4.7.2 Resistencia capacitivaEL 4.8 El condensador como resistencia de corriente alternaEL 4.9 Circui to en serie de condensadores (determinacin de la capacidad)EL 4.10 Circuito en paralelo de condensadoresEL 4.11 Circuito en serie de resistencias de corriente alternaEL 4.12 Resistencia de Ohm, bobina y condensador en un circuito de corriente alterna

EL 4.13 Filtro

5. CIRCUITOS DE RECTIFICACIN

EL 5.1 Principio de rectificacin dos vas (circuito central)EL 5.2 Empleo de la rectificacin de dos vasEL 5.3 Circuito de puenteEL 5.3.1 Circui tos de puentes con tensin en tringulo

6. MULTIVIBRADOR

EL 6.1 Multivibrador biestableEL 6.2 Descarga de un condensador

EL 6.3 Un condensador bloquea la corriente bsicaEL 6.4 Multivibrador monoestableEL 6.5 Circuito intermitenteEL 6.6 Msica de multivibradorEL 6.7 Msica dirigida por la luzEL 6.7.1 Msica controlada por la temperatura

7. CIRCUITO OSCILANTE

EL 7.1 Principio de circuito oscilanteEL 7.1.1 Circui to en paralelo de resonanciaEL 7.1.2 Circuito en serie de resonancia

EL 7.2 Oscilaciones no amortiguadasEL 7.3 Msica LC

8. CIRCUITOS DE AMPLIFICACIN

EL 8.1 La resistencia del cuerpo humanoEL 8.1.1 Una fase de transistor cont rola a una segundaEL 8.2 Determinacin automtica del nivel de un lquidoEL 8.3 Detector de mentirasEL 8.4 Amplificador de micrfonosEL 8.5 Amplificador diferencialEL 8.6 Un inducido del motor da a conocer su posicinEL 8.7 Motor de corriente continua sin colector

9. CIRCUITOS LGICOS

EL 9.1 La conexin lgica Y (AND)EL 9.2 La conexin lgica O (OR)EL 9.3 La conexin lgica NO (NOR)EL 9.4 Circuito ANDEL 9.5 Circuito OREL 9.6 Circuito NOTEL 9.7 Circuito NANDEL 9.8 Circuito NOR

Los experimentos escritos en negrita son de nivel superior



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EL 1.1 RESISTENCIA PTC

Material

1 panel de circuito1 juego conductores STB

1 resistencia STB-PTC1 instrumento de medicin4 cables de conexinFuente de alimentacinFsforos

Una bombilla incandescente no es una resistencia de Ohm. El valor de la resistencia de una bombillaincandescente aumenta al calentarse el filamento incandescente. Tambin hay mdulos desemiconductores cuyos valores de resistencia aumentan al aumentar la temperatura.

CONEXIN

Montaje de acuerdo al diagrama. Conectamos un circuito en serie de una resistencia PTC y unampermetro (alcance de medida 100 mA =) a una tensin continua de 6 V.

EXPERIMENTO

Medimos la intensidad de corrientre a diferentes temperaturas. A partir del valor de la tensin aplicada

y los resultados de las mediciones calculamos respectivamente el valor de resistencia utilizando laLey de Ohm.1. Medimos la intensidad de corriente a la temperatura ambiente:

I = ........ mA = ........ A

6 V

Valor de resistencia R = = ........ Ohm........ A

2. Calentamos con un fsforo la resistencia PTC y medimos la intensidad de corriente:

I = ........ mA = ........ A

6


CONCLUSIN

Al aumentar la temperatura aumenta el valor de resistencia de una resistencia PTC- PTC quiere decircoeficiente de temperatura positivo (en ingls: positive temperature coefficient)



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EL 1.2 RESISTENCIA NTC

Material


1 resistencia STB-NTC1 instrumento de medicin4 cables de conexinFuente de alimentacin

Existen mdulos electrnicos cuyo valor de resistencia disminuye al aumentar la temperatura.Calcularemos la resistencia de tales mdulos para diversas temperaturas.

CONEXIN

Montaje de acuerdo al diagrama. Conectamos un circuito en serie de una resistencia NTC y unampermetro (alcance de medida 10 mA =) a una tensin continua de 6 V.

EXPERIMENTO

Medimos la intesidad de corriente a diferentes temperaturas. A partir del valor de la tensin aplicada yde los resultados de las mediciones calculamos respectivamente el valor de resistencia.

1. Medimos la intensidad de corriente a la temperatura del cuerpo. Para lo mismo abrazamos con losdedos la resistencia NTC.

I = ........ mA = ........ A

6 V


2. Medimos la intensidad de corriente a la temperatura del cuerpo. Para lo mismo abrazamos con los

dedos la resistencia NTC.

I = ........ mA = ........ A

6 V


CONCLUSIN

Al aumentar la temperatura disminuye el valor de resistencia de una resistencia NTC. NTC quieredecir coeficiente de temperatura negativo (ingls: negative temperature coefficient).



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EL 1.3 RESISTENCIA DEPENDIENTE DE LA EXPOSICIN (LDR)

Material


1 resistencia LDR-STB1 instrumento medicin4 cables de conexinFuente de alimentacin

Conoceremos un mdulo cuya resistencia depende de la exposicin a la luz.

CONEXIN

Montaje de acuerdo a la ilustracin. Conectamos un circuito en serie de una resistencia LDR y unampermetro (alcance de medida de acuerdo a la intensidad de la iluminacin, por el momento 100mA =) a una tensin continua de 6 V.

EXPERIMENTO 1

Iluminamos la LDR (luz del da o luz artificial).

Intensidad de corriente medida I: ........ mA = ........ A

Resultado: 6 V

Valor de la resistencia a la luz: R = = ........ Ohm........ A

6 V

Valor de resistencia a la oscuridad: R = = ........ Ohm........ A

CONCLUSIN

A la exposicin disminuye el valor de resitencia de una LDR.LDR quiere decir resistencia dependiente de la exposicin (ingls: light dependent resistor)



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EL 1.4 MEDICIN DE LA INTENSIDAD DE ILUMINACIN

Material


1 resistencia STB 10 kohm1 resistencia LDR-STB1 instrumento medicin4 cables de conexinFuente de alimentacin

Es posible revisar la iluminacin de un puesto de trabajo con un voltmetro? El experimento muestra

como es posible transformar una iluminacin alterna en una tensin alterna.

CONEXIN

Conectamos un circuito en serie de una LDR y una resistencia 10 kohm a 8 V de tensin continua. Elvoltmetro mide (alcance de medida 10 V =) la tensin parcial en la resistencia de Ohm.

EXPERIMENTO

Cambiamos la iluminacin de la LDR y nos convencemos de que el voltmetro indica a la oscuridad unvalor menor y a la luz uno mayor.

RESULTADO:

En la oscuridad A la luzTensin parcial en la resistencia 10 kohm(grande/pequea) . .Tensin parcial en la LDR . .Valor de resistencia de la LDR . .



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EL 1.5 VARISTOR

Material

1 panel de circuito1 juego caracteres STB

1 resistencia STB 100 ohm1 varistor STB2 instrumentos medicinFuente de alimentacin

Existen resistencias dependientes de la temperatura y de la exposicin, as como tambin existenmdulos dependientes de la tensin aplicada.

CONEXIN

Montaje de acuerdo al diagrama. Una resistencia 100 ohm, el ampermetro (alcance de medida por elmomento 10 V =, luego al aumentar la tensin aplicada sobre 8 V utilizamos el alcance de medida 30V =) mide la tensin aplicada al varistor.

EXPERIMENTO

Aumentamos paso a paso la tensin en el varistor. A partir de la tensin y de la intensidad de

corriente calculamos respectivamente el valor de resistencia del varistor.

U

Tensin U Intensidad de corriente I Resistencia R = I

1 V ........ mA = ........ A ........ ohm2 V ........ mA = ........ A ........ ohm5 V ........ mA = ........ A ........ ohm

10 V ........ mA = ........ A ........ ohm

CONCLUSIN

El valor de resistencia del varistor disminuye al aumentar la tensin. VDR quiere decir resistenciadependiente de la tensin (ingls: voltage dependent resistor).



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EL 1.6 CLULAS SOLARES

Material

1 clula solar1 motor para experimentos

1 instrumento medicin2 cables de conexin

Las clulas solares posibilitan la transromacin de energa de la radiacin en energa elctrica.

PREPARACIN

Conectamos el voltmetro con el alcance de medida 1 voltioa l mdulo con la clula solar.

EXPERIMENTO 1

A continuacin medimos la tensin producida por la clula solar cuando no es alumbrada ya sea porel sol o por una bombilla incandescente. Entonces iluminamos la clula solar y medimos la tensin dela clula solar con una superficie medio cubierta y con una superficie teotalmente activa.

Tensin a la sombra: . V

Tensin con iluminacin, mitad de la superficie: ....VTensin con iluminacin, superficie totalmente activa: .V

EXPERIMENTO 2

Medimos ahora la intensidad de corriente proporcionada por la clula solar. Utilizamos el ampermetrocon el alcance de medida 300 mA. Medimos como en el primer experimento a diferente iluminacin ya diferente superficie activa.

Intensidad de corriente a la sombra: . mAIntensidad de corriente con iluminacin, mitad de la superficie: . mAIntensidad de corriente con iluminacin, superficie totalmente: . mA

EXPERIMENTO 3

Utilizacin de la energa solar: conectamos elmotor para experimentos a la clula solar y lailuminacin con luz solar (o con luz de una bombilla).

INDICACIN: en caso de que la luz fuera suficiente para poner el motor en marcha, intentamosayudarlo con un pequeo empujn.

CONCLUSIONES

La tensin proporcionada por la clula solar es de unos 04-05 voltios. La tensin depende de laintensidad de los rayos y de la superficie activa de la clula solar; sin embargo, la relacin entre latensin y la superficie activa no es linear.

La intensidad de corriente proporcionada por la clula solar depende de la intensidad de los rayos yes proporcional a la superficie activa.Es posible accionar un electromotor por medio de energa solar.



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EL 2.1 DIODO DE SILICIO

Material

1 panel de circuito1 juego conductores

1 portalmparas1 diodo-Si1 bombilla 10V/0,05 A2 cables de conexinFuente de alimentacin

La direccin del flujo de corriente en las bombillas y en las resistencias de Ohm tiene poca

importancia. Es ese el caso en todos los mdulos?Estudiaremos el comportamiento de un diodo.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo a la ilustracin. conectamos el diodo de silicio de acuerdo aldiagrama de circuito, es decir, con el sentido de la flecha de Ms a Menos (direccin de corrientetcnica).

EXPERIMENTO

Revisamos si la bombilla se enciende.Llamamos a esta direccin direccin de paso.

Ahora conectamos el diodo en sentido contrario. La flecha se encuentra de Menos a Ms. Seenciende ahora la bombilla?Llamamos a esta direccin direccin de cierre.

CONCLUSIN

Un diodo deja pasar la corriente slo en una direccin. Acta como vlvula. El sentido de la flechaen el smbolo de circuito proporciona la direccin de paso.



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EL 2.2 TENSIN DE PASO DEL DIODO DE SILICIO

Material


1 portalmparas STb1 diodo Si-STB1 bombilla 10 V/0,05 A2 cables de conexinFuente de alimentacin

Investigaremos si el diodo, al encontrarse en la direccin de cierre, en efecto cierra idealmente (esdecir completamente) y si el paso en la direccin de paso es as mismo ideal (es decir, sin cada detensin).

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Conectamos en serie el diodo con una bombilla10V/005 A. El voltmetro (alcance de medida 10 V =) mide la tensin en el diodo.

EXPERIMENTO 1

Conectamos el diodo en la direccin de cierre.El voltmetro indica .. voltios.Para comparar medimos la tensin aplicada.Toda la tensin se encuentra en el diodo. Es decir, en la bombilla no se da una cada de tensindebido a que no fluye ninguna corriente (cuando I = 0, entonces tambin U = RI = 0).

EXPERIMENTO 2

Conectamos el diodo en la direccin de paso.El voltmetro indica .. voltios.El diodo recibe una tensin de paso, por lo tanto la direccin de paso no es ideal.

CONCLUSIN

En la direccin de cierre se encuentra en el diodo toda la tensin. En la direccin de paso seencuentra en el diodo la tensin de paso (en el silicio 0,7 V).



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EL 2.2.1 CURVAS CARACTERSTICAS DE LOS DIODOS DE SEMICONDUCTORES

Material


1 resistencia STB 100 ohm1 resistencia STB 500 ohm1 diodo Si STB1 diodo Ge STB2 instrumentos de medida6 cables de conexinFuente de alimentacin

Investigaremos en un diodo de silicio y uno de germanio la relacin existente entre la tensin aplicaday la intensidad de corriente.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Primero investigaremos el comportamiento del diodode silicio, el cual se encuentra conectado en la direccin de paso. La resistencia 100 ohm sirve deproteccin para el diodo. El voltmetro mide la tensin aplicada en el diodo y lo utilizamos con elalcance de medida 3 V =. Utilizamos el ampermetro con el alcance de medida 30 mA =.

EXPERIMENTO 1

Aplicamos tensin continua y la aumentamos lentamente. La tensin indicada por el voltmetro en eldiodo de silicio deber tomar sucesivamente los valores dados por la tabla. Trasladamos a la tabla lasintensidades de corriente correspondientes.

Tensin (en V) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7Intensidad de corriente (en mA) ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........

Trasladamos los valores medidos a un diagrama y unimos los puntos.

EXPERIMENTO 2

Reemplazamos el diodo de silicio por el diodo de germanio y la resistencia 100 ohm por la resistencia500 ohm. Conectamos tambin el diodo de germanio en la direccin de paso. Ajustamossucesivamente la tensin aplicada de tal manera que el voltmetro indique los valores dados en latabla. Trasladamos a la tabla las intensidades de corriente medidas.

Tensin (en V) 0,1 0,2 0,4 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6Intensidad de corriente(en mA) ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........

Trasladamos de la misma manera los valores medidos a la tabla y unimos los puntos.



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EXPERIMENTO 3

Insertamos el diodo de germanio y el de silicio en la direccin de cierre y aplicamos 10 V de tensincontinua. El voltmetro muestra ahora una tensin mucho ms alta que ambos experimentosanteriores. Si deseamos trasladar tambin los valores medidos al diagrama deberemos escoger otraescala para la direccin de cierre.

CONCLUSIN

La dependencia de la intensidad de corriente de la tensin es diferente para diodos diferentes. Sitrazamos la intensidad de corrinete en dependencia de la tensin que se encuentra en el diodoobtenemos la curva caracterstica del diodo. En un diodo de semiconductor, fluye una corrientepequea en la direccin de cierre, la as llamada corriente de cierre.



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EL 2.3 LOS DIODOS PROTEGEN UN MECANISMO DE MEDICIN

Material


2 portalmparas STB1 resistencia STB 100 ohm1 diodo Si-STB2 bombillas 10 V/0,05 A4 cables de conexinFuente de alimentacin

Los diodos de silicio, al estar conectados en la direccin de paso, ocasionan una cada de tensin de

slo 0,7 V. Esto puede tener una utilidad prctica.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Todava no conectamos el diodo de silicio. Laluminosidad de la bombilla izquierda es una medida para la tensin aplicada. La bombilla derecharepresenta un mecanismo de medicin y muestra la tensin en el mismo mecanismo de medicin.Medimos adems la tensin con un voltmetro (alcance de medida 10 V =).

EXPERIMENTO 1

Aumentamos la tensin apicada de 0 a 8 voltios. Mientras tanto puede ser que un mecanismo demedicin se dae debido a que la mayor parte de la tensin se encuentra en l.

EXPERIMENTO 2

Comenzamos de nuevo con una tensin de 0 V. Ahora conectamos el diodo de silicio como se indicaen el diagrama de circuito y elevamos la tensin hasta 8 V.Esta vez recibe el mecanismo de medicin una tensin no mayor a 0,7 V (tensin de paso del diodo).

CONCLUSIN

La conexin de un diodo de silicio en la direccin de paso permite proteger a un sensible mecanismode medicin contra tensiones demasiado altas.

INDICACIN

Para proteger contra una tensin demasiado alta tenindose tambin la direccin contraria, se utilizaen la tcnica un par de diodos conectados en antiparalelo.



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EL 2.4 EL DIODO LUMINOSO (LED)

Material


1 portalmparas STB1 LED-STB1 bombilla 10V/0,05 A2 cables de conexinFuentes de alimentacin

Estudiaremos el comportamiento de un diodo luminoso.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Conectamos en serie una bombilla 10 V/0,05 A y undiodo luminoso (LED).

EXPERIMENTO 1

Conectamos el LED en la direccin de paso. La bombilla y el LED alumbran tan pronto como se haalcanzado una tensin aplicada de 4 V.

EXPERIMENTO 2

Conectamos el LED en la direccin de cierre. Ni la bombilla ni el LED alumbran.

CONCLUSIN

Un diodo luminoso alumbra cuando est conectado en la direccin de paso y deja pasar la corriente.La abreviacin proviene el nombre en ingls light emitting diode.

INDICACIN

!Atencin! Utilcense los LED solamente con resistencia en serie (en el experimento es la bombilla),ya que la intensidad de corriente no debe sobrepasar los 20 mA en un funcionamiento permanente.



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EL 2.4.1 LA TENSIN DE PASO DEL DIODO LUMINOSO

Material


1 portalmparas STB1 LED1 bombilla 10V/0,05 A2 instrumentos de medida6 cables de conexinFuente de alimentacin

Estudiaremos la tensin de paso del diodo luminoso.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Conectamos en serie el diodo luminoso con unabombilla 10 V/0,05 A. El voltmetro (alcance de medida 10 V =) mide la tensin en el diodo luminoso.Utilizamos el ampermetro con el alcance de medida 30 mA =.

EXPERIMENTO 1

Enchufamos el diodo en la direccin de cierre. El voltmetro indica . Voltios.Como comparacin medimos la tensin aplicada.Toda la tensin se encuentra en el diodo luminoso. Eso quiere decir que en la bombilla no se produceninguna cada de tensin, debido a que no fluye ninguna corriente (cuando I = 0 tambin U = R I =0).

EXPERIMENTO 2

Enchufamos el diodo en la direccin de paso. El voltmetro indica . Voltios.En el diodo luminoso cae una tensin de paso.

CONCLUSIN

En la direccin de cierre se encuentra en el diodo toda la tensin. En la direccin de paso seencuentra en el diodo una tensin de paso de 1,5 a 1,6 V, dependiendo del tipo de diodo.



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EL 2.5 INDICADOR DE POLARIDAD

Material

1 panel de circuito1 juego de conductores STB

1 resistencia STB 500 ohm1 resistencia STB 1 kohm2 LED-STB2 cables de conexinFuente de alimentacin

Con ayuda de dos LED y de dos resistencias en serie podemos construir un indicador de polaridadsimple. As podemos identificar los polos de una fuente de tensin continua.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Conectamos los dos LED en direcciones diferentes.Se encuentran conectados en serie con una resistencia respectivamente.

EXPERIMENTO 1

Aplicammos 6 V de tensin continua e invertimos varias veces la polaridad intercambiando lasconexiones a la fuente de tensin. Siempre alumbran aquellos LED cuyos smbolos de circuito seencuentran hacia el polo negativo de la tensin continua.

EXPERIMENTO 2

Aplicamos 6 V de tensin alterna. Por qu se encienden ahora ambos LED?

CONCLUSIN

Los indicadores de polaridad utilizan aquella caracterstica de los LED de emitir luz al estarconectados en las direccin de paso. Con una tensin alterna de la red se invierte la polaridad a unritmo de 100 veces por segundo, de tal manera que cada LED se enciende 50 veces. Debido a lavelocidad no es posible que el ojo humano perciba ese fenmeno.



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EL 2.5.1 INDICADOR DE POLARIDAD CON TENSIN EN RECTNGULO

Material

1 panel de circuito1 juego conductores STb

1 resistencia STB 500 ohm1 resistencia STB 1kohm2 LED1 generador de funcin2 cables de conexinFuente de alimentacin

Podemos construir un indicador de polaridad simple utilizando dos LED y dos resistencias en serie.Aplicamos una tensin rectangular y determinaremos por medio de diodos luminosos cul de lospolos de la fuente de tensin es el polo positivo.

CONEXIN

Construiremos el circuito de acuerdo al diagrama. Enchufamos los dos LED en diferente direccin.Ambos se encuentran conectados respectivamente en serie con una resistencia. Aplicamos algenerador de funcin una tensin alterna de 12 V. Utilizamos el generador de funcin comogenerador sinodal; nos servir de fuente de tensin para el circuito.

EXPERIMENTO 1

Escogemos a continuacin una frecuencia baja (1 Hertz) y una tensin de salida mxima. Seenciende respectivamente slo un LED. La punta de su smbolo de circuito indica hacia el polonegativo de la fuente de tensin.

EXPERIMENTO 2

Elevamos la frecuencia de la tensin aplicada. Ambos diodos se encienden sucesivamente con msrapidez. Observamos a qu frecuencia no es posible distinguir ms la luz de los diodos. Tenemosentonces la impresin de que ambos LED alumbran permanentemente. La misma impresin latenemos si aplicamos una tensin alterna con la frecuencia 50 Hertz.

CONCLUSIN

Los indicadores de polaridad aprovechan la propiedad que tienen los LED de emitir luz en la direccinde paso. Tambin podemos determinar la respectiva polaridad por medio del encendido de los LED alaplicar una tensin alterna con baja frecuencia. A partir de una frecuencia de unos 20 Hertz ya nopodemos distinguir, debido a la lentitud de nuestros ojos, el encendido de cada uno de los LED, yvemos por lo tanto que ambos LED se encienden simultneamente.



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EL 2.6 EL DIODO Z

Material


1 portalmparas STB1 diodo Z-STB1 bombilla 10 V/0,05 A1 instrumento de medida4 cables de conexinFuente de alimentacin

En la direccin de paso, los diodos Z se comportan como los diodos de silicio. Sin embargo, en ladireccin de cierre muestran un comportamiento distinto.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Conectamos en serie la bombilla y el diodo Z (en ladireccin de cierre). El voltmetro mide la tensin de cierre en el diodoZ.

EXPERIMENTO

Aumentamos lentamente la tensin de 0 hasta 10 voltios. Mientras tanto observamos el voltmetro y labombilla.

RESULTADO

La tensin en el diodo Z aumenta hasta slo unos 4,7 V. Luego permanece casi constante a unos 4,7a pesar de que aumentamos la tensin aplicada- mientras que la bombilla indica un flujo de corriente(a pesar de la direccin de cierre).

CONCLUSIN

Conectando los diodos Z en la direccin de cierre, y teniendo una tensin determinada la tensinde apertura del diodo- se produce una corriente. Al aumentar la tensin aplicada, la tensin del diodoZ permanece bastante constante.



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EL 2.7 ESTABILIZACIN DE LA TENSIN

Material


1 portalmparas STB1 resistencia STB 1kohm1 diodo Z-STB1 bombilla 10V/0,05A1 instrumento de medida4 cables de conexinFuente de alimentacin

Una estabilizacin de la tensin se produce cuando en un mdulo posee una tensin constante apesar de que la tensin de entrada ha estado oscilando.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Todava no conectamos el diodo Z. La bombilla sirvede resistencia en serie para el diodo Z e indica el flujo de corriente.

EXPERIMENTO 1

Aumentamos la tensin de entrada de 0 V a 10 V. El voltmetro muestra que la tensin en laresistencia 1 kohm tambin aumenta hasta casi 10 V. La bombilla no se enciende.

EXPERIMENTO 2

Comenzamos de nuevo con una tensin igual a 0 V. Conectamos el diodo Z de acuerdo al diagramade circuito. De nuevo aumentamos lentamente la tensin hasta 10 V.

RESULTADO

El voltmetro indica un mximo de 4,7 V. La bombilla muestra con su luminosidad la corriente deapertura a travs del diodo Z.

CONCLUSIN

Los circuitos de estabilizacin se basan en la tensin de apertura de un diodo Z.



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EL 3.1 EST COMPUESTO UN TRANSISTOR POR DOS DIODOS?

Material


2 portalmparas STB1 transistor STB, NPN base izquierda2 bombillas 10 V/0,05A2 cables de conexinFuente de alimentacin

Un transistor se compone de tres capas. Estudiaremos a continuacin a qu polaridad fluye corrienteelctrica a travs de dos capas contiguas.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Conectamos en serie el transistor y dos bombillas. Enel primer experimento aplicamos la tensin a las conexiones C y B, en el segundo experimento a lasconexiones B y E.

EXPERIMENTO 1

Examinaremos el paso colector base conectando primero el polo positivo al colector (C) y luego a labase (B).

A qu polaridad conduce la corriente? Polo positivo en .

EXPERIMENTO 2

Examinaremos el paso base emisor conectando primero el polo positivo a la base (B) y luego alemisor (E).A qu polaridad conduce la corriente? Polo positivo en ..

CONCLUSIN

El transistor se comporta como si estuviera compuesto por dos diodos. Los resultados delexperimento nos muestran que los diodos deben de conectarse como lo muestra el siguiente dibujo:



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EL 3.1.1 CMO SE COMPORTA UN TRANSISTOR PNP?

Material


2 mdulos portalmparas1 transistor PNP, base izqda.2 bombillas 10V/0,05 A2 cables de conexinFuente de alimentacin

Un transistor NPN conduce la corriente elctrica solamente cuando la base es positiva. Ahoraqueremos averigurar cmo se comporta un transistor PNP.

CONEXIN

Montamos el circuito de acuerdo con la figura. El transistor y dos bombillas quedan conectados enserie. En un primer experimento se conecta tensin en las tomas C y B, y en un segundo experimentoen B y E.

EXPERIMENTO 1

Probamos la unin colector-base: primero conectamos el polo positivo en el colector (C) y el negativoen la base (B), y despus a la inversa. En qu caso hay paso de corriente?Con el polo positivo en .

CONCLUSIN

El transistor se comporta como si estuviera compuesto por dos diodos. Los resultados muestran quelos diodos deben estar conectados como muestra el siguiente esquema:



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EL 3.2 LA CORRIENTE BSICA POSIBILITA LA CORRIENTE DE COLECTOR (TRANSISTORNPN)

Material

1 panel de circuito

1 juego conductores STB1 resistencia STB 10 kohm1 portalmparas STB1 transistor NPN, base izqda.1 bombilla 10 V/0,05A2 cables de conexinFuente de alimentacin

De acuerdo al modelo de transistor como diodo doble no debera ser posible una corriente colector-emisor, ya que un diodo cierra una de las posible polarizaciones del colector y del emisor.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Un circuito elctrico (tensin continua de 8 V, el polopositivo en el colector) conduce a travs de la bombilla y del colector hasta el emisor del transistor. Elmdulo de conductor L sombreado con lneas todava no se conecta.

EXPERIMENTO

La bombilla no se enciende sin corriente base-emisor. Como se esperaba, el diodo doble cierra.Ahora conectamos la conexin L. As colocamos el polo positivo a la base sobre la resistencia 10kohm. La bombilla alumbra. La corriente baseemisor ocasiona que el transistor se convierta en unconductor y que as se produzca una corriente colector-emisor.

CONCLUSIN

El modelo de transistor como diodo doble no es suficiente. Una corriente bsica no posibilita unacorriente de colector.



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EL 3.2.1 LA CORRIENTE BSICA POSIBILITA LA CORRIENTE DE COLECTOR (TRANSISTORPNP)

Material

1 panel de circuito

1 juego conductores STB1 resistencia 10 kohm1 mdulo portalmparas1 transistor PNP, base izqda.1 bombilla 10V/0,05 A2 cables de conexinFuente de alimentacin

Queremos conocer el comportamiento de un transistor PNP.

CONEXIN

Montamos el circuito de acuerdo con la figura. Una corriente elctrica (c.c. 8 V, polo positivo en elcolector) fluye por la bombilla y el colector hacia el emisor del transistor. El mdulo de conduccinsombreado en la figura, L, no se conecta inicialmente.

EXPERIMENTO

Sin corriente base-emisor no luce la bombilla.Entonces insertamos el mdulo de conexin L. As el polo negativo queda conectado a travs de la

resistencia de 10 kohm con la base. La bombilla luce. La corriente base-emisor provoca que eltransistor conduzca y, por lo tanto, aparece una corriente colector-emisor.

CONCLUSIN

El modelo del transistor como doble diodo no es vlido. Una corriente de base posibilita una corrientede colector.



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EL 3.3 EL TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR

Material


2 portalmparas STB1 resistencia STB 10 kohm1 resistencia STB 47 kohm2 transistor NPN, base izq.1 bombilla 10V/0,05 A1 aparato de medicin4 cables de conexinFuente de alimentacin

Pequeas variaciones de la corriente bsica ocasionan variaciones considerablemente mayores en lacorriente de colector de un transistor. En eso se basa el efecto de amplificador de un transistor.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama.Medimos la corriente bsica con el ampermetro con el alcance de medida 30 mA = y la corriente decolector con el ampermetro con el alcance de medida 100 mA =.

EXPERIMENTO

Primero medimos la corriente de colector y la bsica con la resistencia bsica 10 kohm y luego con laresistencia bsica 47 kohm. Trasladamos los resultados de la medicin a la tabla y calculamos lavariacin de corriente respectivamente:

Corriente de colector con 47 kohm: mACorriente de colector con 10 kohm: mAVariacin de la corriente de colector: mACorriente bsica con 47 kohm: mACorriente bsica con 10 kohm: mAVariacin de la corriente bsica: mA

Dividimos la variacin de corriente de colector entre la variacin de la corriente bsica.

CONCLUSIN

La variacin de corriente de colector es en comparacin con la variacin de corriente bsica aprox. 40veces mayor. El transistor utilizado muestra el factor de amplificacin de la corriente 40.



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EL 3.3.1 CIRCUITO BSICO (AMPLIFICACIN DE CORRIENTE)

Material


1 resistencia STB 500 ohm1 potencimetro STB 470 ohm1 pila STB1 transistor NPN, base izqda2 instrumentos de medida6 cables de conexinFuente de alimentacin

De los tres contactos del transistor utilizamos la base como punto de referencia para ambascorrientes.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Circuito bsico quiere decir que la base es elcontacto comn para ambas fuentes de tensin. Medimos la corriente de emisor con el ampermetrocon el alcance de medida 30 mA =, mientras que la corriente de colector la medimos con el segundoampermetro con el alcance de medida 30 mA. Podemos regular la corriente de emisor IE por mediodel potencimetro. Tambin medimos la correspondiente corriente de colector IC. El cociente entre elcambio de la corriete de colector y el cambio de la corriente de emisor nos proporciona el factor deamplificacin de corriente en el circuito bsico.

EXPERIMENTO

Ajustamos la corriente de emisor a 2 mA y luego a 10 mA y anotamos los valores correspondientes dela corriente de colector. Luego calculamos el factor de amplificacin de corriente.

Corriente de emisor IE 2 mA 10 mA Cambio: 0,008 ACorriente de colector IC ........ mA ........ mA Cambio: ........ A

dlC Amplificacin de corriente: = ........

dlE

CONCLUSIN

El circuito bsico da un factor de amplificacin de corriente menor que 1.



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EL 3.3.2 CIRCUITO BSICO

Material


1 resistencia STB 500 ohm1 potencimetro STB 470 ohm1 pila STB1 transistor NPN, base izq.2 instrumentos de medida6 cables de conexinFuente de alimentacin

De los tres contactos del transistor utilizamos la base como punto de referencia para ambastensiones.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Circuito bsico quiere decir que la base es elcontacto comn para ambas fuentes de tensin. Medimos la tensin colector-base UCB por medio delvoltmetro con el alcance de medida 10 V =, mientras que la tensin base emisor UBE la medimos conel voltmetro con el alcance de medida 1 V =. Podemos regular la tensin colector-base por medio delpotencimetro. El cociente entre el cambio de la tensin colector-base y el cambio de la tensin base-emisor nos proporciona el factor de amplificacin de la tensin.

EXPERIMENTO

Medimos las tensiones base-emisor correspondientes a la tensin colector-base de 8 voltios y de 0voltios (al alcanzar los 0 voltios).

Tensin colector-base UCB 8 V 0 V Cambio: 8 VTensin base-emisor UEB ........ V ........ V Cambio: ........ V

dUCBAmplificacin de la tensin: = ........

dUBE

CONCLUSIN

El circuito bsico da un factor de amplificacin de la tensin entre 100 y 1000.



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EL 3.3.3 CIRCUITO DE COLECTOR (AMPLIFICACIN DE CORRIENTE)

Material


1 resistencia STB 100 ohm1 resistencia STB 500 ohm1 resistencia variable 10 kohm1 transistor NPN, base izq.2 instrumentos de medida6 cables de conexinFuente de alimentacin

De los tres contactos del transistor utilizamos el colector como punto de referencia para ambastensiones.

CONEXION

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Circuito de colector quiere decir que el colector es elpunto de referencia para ambas corrientes. Medimos la corriente colector-base con el ampermetrocon el alcance de medida 30 mA =, mientras que la corriente colector-emisor la medimos con elampermetro con el alcance de medida 100 mA =. Podemos regular la corriente colector-base ICB a los

valores dados por medio de la resistencia trifsica. Medimos tambin la correspondiente corrientecolector-emisor ICB. El cociente entre ambos cambios de la intensidad de corriente nos proporciona elfactor de amplificacin de la corriente en el circuito de colector.EXPERIMENTO

Ajustamos la corriente colector-base a 01 mA y luego a 03 mA y anotamos los valorescorrespondientes de la corriente colector-emisor. Entonces calculamos el factor de amplificacin de lacorriente.

Corriente colector-base ICB 0,1 mA 0,3 mA Cambio: 0,0002 ACorriente colector-emisor ICE........ mA ........ mA Cambio: ........ A

dICEAmplificacin de la corriente: = ........

dICBCONCLUSIN

El circuito de colector da una amplificacin de la corriente de 50 a 500.



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EL 3.3.4 CIRCUITO DE COLECTOR (AMPLIFICACIN DE LA TENSIN)

Material


1 resistencia STB 100 ohm1 resistencia STB 500 ohm1 resistencia variable 10 kohm1 transistor NPN, base izqda2 instrumentos de medida6 cables de conexinFuente de alimentacin

De los tres contactos del transistor utilizamos el colector como punto de referencia para ambastensiones.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Circuito de colector quiere decir que el colector es elpunto de referencia comn. Medimos la tensin colector-base UCBcon el voltmetro con el alcance demedida 10 V =, mientras que la corriente colector-emisor UCE la medimos con el segundo voltmetrocon el alcance de medida 10V =. Podemos regular la tensin colector-base por medio de la

resistencia trifsica. El cociente entre el cambio de la tensin colector-base y el cambio de la tensincolector-emisor nos proporciona la amplificacin de la tensin.

EXPERIMENTO

Medimos las tensiones colector-emisor correspondientes a la tensin colector-base 2 V y 7V.

Tensin colector-base UCB 2 V 7 V Cambio: 5 VTensin colector-emisor UCE ........ V ........ V Cambio: ........ V

dUCBAmplificacin de la tensin: = ........

dUCECONCLUSIN

El circuito de colector nos da una amplificacin de la tensin menor que 1.



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EL 3.3.5 CIRCUITO DE EMISOR (AMPLIFICACIN DE LA CORRIENTE)

Material


1 resistencia STB 100 ohm1 resistencia STB 10 kohm1 resistencia variable 10 kohm1 transistor NPN, base izqda.2 instrumentos de medida6 cables de conexinFuente de alimentacin

De los tres contactos del transistor utilizamos el emisor como punto de referencia para ambascorrientes.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Circuito de emisor quiere decir que el emisor es elcontacto comn para la corriente bsica Ib y la corriente de colector Ic. Medimos la corriente bsicacon el ampermetro con el alcance de medida 30 mA =, mientras que la corriente de colector lamedimos con el ampermetro con el alcance de medida 300 mA =. Podemos regular la corrientebsica por medio de la resistencia trifsica. Medimos tambin la correspondiente corriente de colectorIc. El cociente entre el cambio de la corriente de colector y el cambio de la corriente bsica nosproporciona el factor de amplificacin de la corriente.

EXPERIMENTO

Ajustamos la corriente bsica a 0,1 mA y luego a 0,3 MA y anotamos los valores respectivos de lacorriente de colector. Entonces calculamos el factor de amplificacin de la corriente.

Corriente bsica IB 0,1 mA 0,3 mA Cambio: 0,002 ACorriente de colector IC ........ mA ........ mA Cambio: ........ A

dlCAmplificacin de la corriente: = ........

dlBCONCLUSIN

El circuito de emisor nos da un factor de amplificacin de la corriente de 50 a 500.



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EL 3.3.6 CURVA DE MANDO. CARACTERSTICA DE UN TRANSISTOR NPN

Material


1 resistencia STB 10 kohm1 resistencia STB variable 10 kohm1 transistor NPN, base izqda2 instrumentos de medida6 cables de conexinFuente de alimentacin

Mediremos en un transistor NPN la dependencia que tiene la corriente de colector corriente bsica sinresistencia de trabajo.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Utilizamos el ampermetro que mide la corriente

bsica IB con el alcance de medida 30 mA =, mientras que utilizamos el ampermetro que mide lacorriente de colector ICcon el alcance de medida 100 mA =.

EXPERIMENTO

Aplicamos 6 V de tensin continua y regulamos la corriente bsica con ayuda de la resistenciatrifsica. Utilizamos sucesivamente los valores para la corriente bsica dados por la tabla, medimos lacorrespondiente corriente de colector y trasladamos los resultados a la tabla.

Corriente bsica IB(en mA) 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25Corriente de colector IC(en mA) ........ ........ ........ ........ ........

Representamos grficamente los valores medidos en un diagrama IC-IB.

CONCLUSIN

La relacin existente entre la corriente bsica IBy la corriente de colector IC es casi lineal.



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EL 3.3.7 CURVA DE MANDO. CARACTERSTICA DE UN TRANSISTOR

Material


1 resistencia STB 10 kohm1 resistencia variable 10 kohm1 transistor PNP, base izq.2 instrumentos de medida6 cables de conexinFuente de alimentacin

Mediremos en un transistor PNP la dependencia que tiene la corriente de colector de la corrientebsica sin resistencia de trabajo.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo a la ilustracin. Debemos cambiar la polaridad de la tensinaplicada existente en el circuito con un transistor NPN. El polo positivo de la fuente de tensin seencuentra en el emisor, mientras que el polo negativo se encuentra en el colector. Utilizamos elampermetro que mide la corriente bsica IB con el alcance de medida 30 mA =, mientras que elampermetro que mide la corriente de colector IC lo utilizamos con el alcance de medida 100 mA =.

EXPERIMENTO

Aplicamos 6 V de tensin continua y regulamos la corriente bsica con ayuda de la resitencia trifsica.Utilizamos sucesivamente los valores para la corriente bsica dados por la tabla, medimos lacorrespondiente corriente de colector y trasladamos los resultados a la tabla.

Corriente bsica IB(en mA) 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25

Corriente de colector IC(in mA) ........ ........ ........ ........ ........

Representamos grficamente los valores medidos en un diagrama IC-IB.

CONCLUSIN

La relacin existente entre la corriente bsica IB y la corriente de colector ICes casi lineal.



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EL 3.3.8 AJUSTE DEL PUNTO DE TRABAJO

Material


1 portalmparas STB1 resistencia STB 1kohm1 resistencia STB 10 kohm1 resistencia variable 10 kohm1 transistor NPN, base izqd.1 bombilla 10 V/0,05A2 instrumentos de medida1 generador de funcin8 cables de conexinFuente de alimentacin

Una corriente bsica que seencuentra en un transistor NPN produce una amplificacin solamente si fluye en la direccin base-emisor. No es posible que una corriente fluya en direccin opuesta, debido al efecto de diodo deltramo base-emisor. Si aplicamos una tensin alterna en la base y en el emisor, entonces solamenteun semiperodo puede producir una corriente bsica y por lo tanto una corriente de colectoramplificada, mientras que el otro semiperodo permanece sin efecto alguno. En el segundoexperimento conoceremos un mtodo para poder ampliar tambin este semiperodo y con l todo elperodo de la tensin alterna.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Utilizamos ambos voltmetros con el alcance demedida 10 V =. Despus de aplicar 10 voltios de tensin continua retiramos la resistencia 10 kw ygiramos el botn de mando de la resistencia trifsica completamente en el sentido de las agujas delreloj (valor mximo de resistencia).

EXPERIMENTO 1

Ajustamos el generador de funcin a 0,2 Hertz con una tensin triangular. La tensin UEdebe ser de2 voltios. Observamos ambos instrumentos de medida.La bombilla alumbra durante el semiperodo positivo. La tensin UA de la resistencia de trabajo(bombilla) es, durante este semiperodo, proporcional a UE. Durante el semiperodo negativo, latensin en la bombilla permanece a cero, es decir, este semiperodo permanece sin efecto alguno.

EXPERIMENTO 2

Colocamos la tensin de salida del generador de funcin a cero, enchufamos la resistencia 10 kw ygiramos el botn de mando de la resistencia trifsica de tal manera que el voltmetro que mide latensin en la resistencia de trabajo (bombilla) indique la tensin UA= 5 voltios. Ahora ajustamos elgenerador de funcin a 1 voltio.Durante todo el perodo, la tensin UAes proporcional a UE.

CONCLUSIN

Cuando el punto de trabajo de la corriente bsica se encuentra en cero, el semiperodo de la tensinalterna bsica permanece sin efecto alguno. Si producimos una corriente continua bsica con ayuda

de un regulador de tensin bsica y aquella corriente continua bsica supera a la tensin alterna esporque el punto de trabajo se encuentra ajustado de otra forma. As podemos lograr que la tensin desalida UAdel circuito de transistor sea proporcional a la tensin de entrada UE(tensin alterna).



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EL 3.3.9 AMPLIFICACIN LIBRE DE DISTORSIN

Material


1 portalmparas STB1 resistencia STB 1 kohm1 resistencia STB 10 kohm1 resistencia variable 10 kohm1 transistor NPN, base izq.1 bombilla 10V/0,05 A2 instrumentos de medida8 cables de conexinFuente de alimentacin

Una amplificacin proporcional es solamente posible por medio de una corriente continua bsica.Estudiaremos esta corriente de reposo.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Utilizamos el ampermetro que mide la corrientebsica con el alcance de medida 30 mA =, mientras que el ampermetro que mide la corriente en el

circuito de trabajo (corriente de colector) lo utilizamos con el alcance de medida 100 mA =. Todavano enchufamos la resistencia 10 kohm; giramos el botn de mando de la resistencia trifsicacompletamente en el sentido de las agujas del reloj (valor mximo de resistencia).

EXPERIMENTO 1

Ajustamos el generador de funcin a 0,2 Hertz seno o tringulo. Elevamos su tensin de salida hastaque alcance el valor mximo de la corriente de colector IC, unos 25-20 mA. Observamos ambosinstrumentos de medida.Ambas corrientes fluyen solamente durante un semiperodo. Al haber una tensin negativa en la baseno puede fluir ni una corriente bsica ni una corriente de colector. Eso es una completa distorsin enla relacin a la tensin de mando.

EXPERIMENTO 2

Enchufamos la resistencia 10 kohm y giramos el botn de mando de la resistencia trifsicacompletamente en el sentido de las agujas del reloj hasta que las agujas de ambos instrumentos demedida realicen oscilaciones completas.

La corriente bsica IB oscila entre mA y mA.La corriente de colector oscila entre mA y mA.Para medir las corrientes de reposo, colocamos a cero la tensin de salida del generador de funcin.Corriente de reposo bsica: mA.Corriente de reposo de colector: mA.

EXPERIMENTO 3

Elevamos la tensin de salida del generador de funcin hasta que podemos observar que losinstrumentos de medida permanecen en sus posiciones finales. La tensin de mando esdistorsionada de nuevo.



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CONCLUSIN

Para una amplificacin libre de distorsin debemos ajustar una corriente de reposo bsica y unacorriente de reposo de colector. La tensin a amplificar (de mando) no debe ser muy grande. Lasuperposicin de la corriente de reposo bsica y la corriente de mando, por un lado, no deberquedar bajo cero, y por otro lado, no deber alcanzar la regin adonde el transistor ya se encuentra

controlado.Si se traspasan estos lmites se producen distorsiones, debido a que los valores mximos de latensin de mando ya no producen corrientes proporcionales, sino que son interrumpidas en suefecto.



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EL 3.4 LA LUZ ACTIVA UNA ALARMA

Material


1 portalmparas STB1 resistencia variable STB1 resistencia LDR1 zumbador STB1 transistor NPN, base izqda1 bombilla 10V/0,05 A2 cables de conexinFuente de alimentacin

Una resistencia LDR controla por medio de su resistencia dependiente de la exposicin la corrientebsica de un transistor. Si est oscuro no fluye suficiente corriente bsica para convertir al transistor

en conductor. Si la resistencia LDR no recibe luz aumentan la corriente bsica y la corriente decolector del transistor.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Primero conectamos una bombilla frente al colectordel transistor para revisar el funcionamiento. La corriente bsica fluye desde el polo positivo a travsde la resitencia LDR y de la resitencia ajustable 10 kohm; esta ltima posibilita una adaptacin a laintensidad de corriente que activa la alarma deseada. Adems podemos cambiar segn convenga latensin aplicada.

EXPERIMENTO 1

Oscurecemos bien la resistencia LDR, con lo que la bombilla no se enciende. Si ahora la LDR recibeluz, la bombilla debe de alumbrar, ya que la corriente bsica mayor conecta al transistor.

EXPERIMENTO 2

Reemplazamos la bombilla por el zumbador. Eventualmente deberemos ajustar de nuevo el valor deresistencia y la tensin aplicada. Si la LDR recibe luz ahora se activa la alarma.

CONCLUSIN

La LDR vara su valor de resistencia entre la oscuridad y la claridad tan fuertemente que el transistorcierra en la oscuridad y se conecta con la claridad.



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EL 3.5 REGULADOR DE TENSIN BSICA

Material


1 portalmparas STB1 resistencia STB 1 kohm1 resistencia STB 10 kohm1 resistencia variable 10 kohm1 transistor NPN,base izq.1 bombilla 10V/0,05 A2 cables de conexinFuente de alimentacin

Un regulador de tensin bsica permite un ajuste muy preciso de la corriente bsica.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Distribuimos toda la tensin de 8 V por el reguladorde tensin. La tensin parcial de la resistencia ajustable acta sobre la base y el emisor, al mismotiempo que origina la corriente bsica. La resistencia 1 kohm protege a la base contra conexionesfalsas.

EXPERIMENTO 1

Giramos el botn de mando de la resistencia ajustable completamente contra el sentido de las agujasdel reloj. Su valor de resistencia es cero y por lo tanto tambin su tensin parcial es cero. No seproduce corriente bsica como tampoco se produce corriente de colector.

EXPERIMENTO 2

Giramos el botn de mando de la resistencia ajustable en el sentido de las agujas del reloj. Su valorde resistencia aumenta y por lo tanto tambin la tensin parcial. As aumenta la corriente bsica. Conella aumenta tambin la corriente de colector.

CONCLUSIN

Con un regulador de tensin bsico podemos ajustar cualquier valor de corriente de colector entre

cero y un valor mximo.



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EL 3.6 PROTECCIN CONTRA ROBOS POR MEDIO DE UNA ALAMBRADA

Material


1 resistencia STB 1 kohm1 resistencia STB 10 kohm1 zumbador STB1 transistor NPN, base izq.4 cables de conexinFuente de alimentacin

Podemos obtener una proteccin muy sencilla contra robos uniendo alambres finos unos con otros(enredndolos). Si se rompe esta unin se activa una alarma.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. La parte del regulador de tensin que produce lacorriente bsica se compone de los alambres; en nuestro experimento utilizamos dos cables deconexin unidos. Ya que el valor de resistencia es casi cero, no es posible que se produzca unacorriente bsica. Primero unimos los alambres y luego aplicamos la tensin.

EXPERIMENTO

Separamos los alambres. As aumenta infinitamente el valor de resistencia (tericamente). La tensintotal se encuentra en la parte inferior del regulador de tensin, entre la base y el emisor, por lo que eltransistor se conecta y el zumbador da la alarma.

CONCLUSIN

Una alambrada vara el valor de resistencia de la resistencia que se encuentra del lado del emisor deun regulador de tensin desde cero hasta infinito, con lo cual se consigue que el transistor cambie decierre a paso.



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EL 3.7 ILUMINACIN AUTOMTICA

Material


1 portalmparas STB1 resistencia STB 1 kohm1 resistencia STB 10 kohm1 LDR-STB1 transistor NPN, base izq.1 bombilla 10V/0,05A2 cables de conexinFuente de alimentacin

Una LDR controla la corriente bsica de un transistor, con lo que el transistor se conecta en

dependencia de la exposicin.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. El regulador de tensin se compone de la resistencia10 kohm y de la LDR. En la oscuridad, el valor de resistencia de la LDR es grande y en ella seencuentra la mayor parte de la tensin. As fluye corriente bsica y la bombilla alumbra.Si la LDR recibe suficiente luz, el valor de resistencia de la LDR es pequeo, as como tambin lo esla tensin parcial. Fluye poca corriente bsica y poca corriente de colector.

EXPERIMENTO

Oscurecemos e iluminamos alternadamente la LDR. En la oscuridad debe encenderse la bombilla y

en la oscuridad, la bombilla debe permanecer apagada.

CONCLUSIN

Con la ayuda de la LDR como resistencia del lado del emisor obtenemos un circuito que en laoscuridad conecta automticamente la iluminacin y la desconecta en la claridad.



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EL 3.8 ALARMA CON UNA BARRERA FOTOELCTRICA

Material


1 resistencia STB 1 kohm1 resistencia STB 10 kohm1 LDR-STB1 zumbador STB1 transistor NPN, base izq.2 cables de conexinFuente de alimentacin

Las barreras fotoelctricas activan una alarma o un proceso contador al interrumpirse un rayo de luz.A menudo se utiliza como fuente luminosa la luz infrarroja (la cual es invisible para las personas).Nosotros utilizaremos la luz del da o la lmpara para experimentos como fuente luminosa.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. El regulador de tensin se compone de la resistencia10 kohm y de la LDR. En la oscuridad, el valor de resistencia de la LDR es grande y en ella seencuentra la mayor parte de la tensin. As fluye corriente bsica.Si la LDR recibe suficiente luz, su valor de resistencia es pequeo, as como tambin lo es la tensinparcial.Fluye poca corriente bsica y poca corriente de colector.

Si utilizamos una lmpara para experimentos como fuente luminosa, debemos conectarla al principiodel experimento.

EXPERIMENTO

Si se interrumpe la luz que recibe la LDR el zumbador produce la alarma.

CONCLUSIN

En las barreras fotoelctricas, una interrupcin del rayo luminoso produce un aumento del valor deresistencia de la LDR, la cual forma la resistencia del lado del emisor del regulador de tensin. Deesta manera es posible activar un proceso (alarma, conteo).



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EL 3.9 AVISADOR DE INCENDIOS

Material


1 resistencia STB 1kohm1 resistencia variable 10 kohm1 NTC/STB1 zumbador STB1 transistor NPN, base izq.2 cables de conexinFuente de alimentacin

En una resistencia NTC disminuye el valor de resistencia al aumentar la temperatura.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Ajustamos la resistencia ajustable 10 kohm de talmanera que el zumbador todava no suene.

EXPERIMENTO

Calentamos la NTC con los dedos.

RESULTADO

Despus de algunos segundos se activa la alarma. El valor de resistencia de la NTC ha disminuido.De esta manera se da en la resistencia ajustable una tensin mayor, por lo que el transistor seconecta.

CONCLUSIN

Un avisador de incendios utiliza la disminucin de la resistencia de una NTC debido al calentamiento.



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EL 3.10 TERMMETRO ELCTRICO

Material


1 portalmparas STB1 resistencia STB 1kohm1 resistencia variable 10 kohm1 NTC-STB1 transistor NPN, base izq.1 bombilla 10V/0,05 A1 instrumento de medida4 cables de conexinFuente de alimentacin

Para poder medir temperaturas con un voltmetro, tenemos que transformar los cambios detemperatura en cambios de tensin. Esto lo logramos con ayuda de una resistencia NTC y de untransistor.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. El regulador de tensin bsico est formado por laresistencia NTC y por la resistencia ajustable. Al aumentar la temperatura disminuye el valor deresistencia y por lo tanto la tensin parcial de la NTC; la resistencia ajustable recibe ms tensin

parcial. Las corrientes bsica y de colector aumentan, debido a lo cual se da en la bombilla una cadade tensin mayor.

EXPERIMENTO

Ajustamos la resistencia ajustable de tal manera que el voltmetro indique unos 4 voltios. Luegocalentamos la NTC con los dedos.

RESULTADO

El voltmetro indica una tensin mayor.

CONCLUSIN

Con ayuda de una resistencia dependiente de la temperatura podemos transformar el aumento detemperatura en aumento de tensin.



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EL 4.1 UN ACUMULADOR PARA CARGAS ELCTRICAS

Material


2 portalmparas STB1 condensador 1000 microF2 bombillas 10V/0,05 A2 cables de conexinFuente de alimentacin

Las cargas elctricas pueden ser almacenadas en un condensador. El condensador cargadopuede encender una bombilla por un corto tiempo.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Conectamos un mdulo de conductor de E a L (cargadel condensador) y luego de nuevo hacia E (descarga del condensador).

EXPERIMENTO

Cerramos en L el circuito para la tensin aplicada de 8 V y cargamos el condensador.

Si conectamos de nuevo el conductor recto de L a E separamos la fuente de tensin. El condensadorse carga ahora a travs del circuito inferior abierto.Conectamos repertidamente el conductor recto de E a L y luego hacia E y observamos la bombilla.Observamos el impulso de corriente en la bombilla superior, el cual carga al condensador, as comotambin observamos en la bombilla inferior la descarga a impulso del condensador.

INDICACIN

Tambin podemos construir el circuito con un conmutador.

CONCLUSIN

Los condensadores son acumuladores de cargas elctricas.



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EL 4.2 UN CONDENSADOR SUMINISTRA CORRIENTE BSICA

Material


1 resistencia STB 10 kohm1 portalmparas STB1 condensador 1000 micro F1 transistor NPN, base izq.1 bombilla 10V/0,05 A2 cables de conexinFuente de alimentacin

Un condensador cargado puede utilizarse como suministrador de corriente bsica.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Cargamos el condensador en la posicin L (Laden =cargar en alemn) a travs de la resitencia 10 kohm de la fuente de tensin (pngase cuidado a laspolaridades). Despus de un perodo de carga de 10 segundos lo conectamos en la posicin E(Entladen = descargar en alemn), poniendo cuidado a la polaridad correcta. El condensador sedescarga a travs del recorrido base-emisor del transistor y en la resistencia 10 kohm. Estaresistencia limita la corriente de descarga a una intensidad de corriente muy pequea, con lo que elcondensador puede suministrar por largo tiempo corriente bsica y mantener as encendida labombilla.

EXPERIMENTO

Conectamos repetidamente el condensador de E a L y despus de 10 segundos de regreso hacia E,poniendo atencin a las polaridades.

RESULTADO

La bombilla se enciende por un largo tiempo. Pero no nos engaemos: la energa para la bombillaproviene de la fuente de tensin mientras que el condensador solamente causa, con ayuda de lacorriente bsica por l suministrada, que fluya la corriente de colector.



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EL 4.3 CAPACIDAD

Material


1 portalmparas STB1 condensador 100 microF1 condensador 1000 microF1 resistencia NPN, base izq.1 bombilla 10V/0,05 A2 cables de conexinFuente de alimentacin

La capacidad de un condensador es la medida para la capacidad de acumulacin. El experimentomuestra una posibilidad sencilla para calcular la capacidad de acumulacin.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Cargamos el condensador en la posicin L (cargar) atravs de la resistencia 10 kohm de la fuente de tensin (pngase cuidado a la polaridad). Despusde un perodo de carga de 10 segundos lo conectamos en la posicin E (descargar), poniendocuidado a la polaridad correcta. El condensador se descarga a travs del recorrido base-emisor deltransistor y de la resistencia 10 kohm. Esta resistencia limita la corriente de descarga a una intensidadde corriente muy pequea, con lo que el condensador puede suministrar por largo tiempo corrientebsica y mantener as encendida la bombilla. Aplicamos 8 V de tensin continua.

EXPERIMENTO

Conectamos el condensador en L y lo cargamos. Despus de por lo menos 10 segundos loconectamos en E y lo descargamos (obsrvese en ambos casos la polaridad). Realizamos elexperimento primero con el condensador 1000F y luego con el condensador 100 microF. En cadacaso determinaremos cunto tiempo alumbra la bombilla.

Duracin de la luminosidad con 1000 micro: .. segundosDuracin de la luminosidad con 100 microF: .. segundos

CONCLUSIN

Cuando utilizamos un condensador para la produccin de corriente bsica utilizamos un circuitosimple para el clculo de las capacidades.



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EL 4.3.1 INTERRUPTOR HORARIO

Material


1 interruptor1 portalmparas STB1 condensador 1000 microF1 condensador 100 microF1 resistencia STB 1kohm1 resistencia STB 10 kohm1 transistor NPN, base izq.1 bombilla 10V/0,05 A2 cables de conexinFuente de alimentacin

Construiremos con ayuda de un condensador y de un transistor un interruptor horario.

CONEXIN

Construimos el circuito de cuerdo al diagrama. Todava no cerramos el interruptor. Debemos poneratencin a la polaridad del condensador. Utilizamos a continuacin la resistencia 1 kohm y elcondensador 1000 microF.

EXPERIMENTO

Cerramos el interuptor; la bombilla se enciende. Despus de algunos segundos abrimos de nuevo el

interruptor y comenzamos con la toma del tiempo. Determinamos el tiempo que transcurre hasta quela bombilla se apaga de nuevo.Reemplazamos la resistencia 1 kohm por la reistencia 10 kohm y repetimos el experimento. Entoncesreemplazamos el condensador 1000 microF por el condensador 100 microF y medimos el tiempo paraambas resistencias. Trasladamos los resultados a la tabla.

C = 1000 microF y R= 1 kohm: Tiempo t=........ segundosC = 1000 microF y R=10 kohm: Tiempo t=........ segundosC = 100 microF y R= 1 kohm: Tiempo t= .segundosC = 100 microF y R= 10 kohm: Tiempo t=........ segundos

CONCLUSIN

Al cerrar y abrir de nuevo el interruptor, el interruptor horario hace posible que la bombilla se enciendapor un tiempo determinado. El tiempo es determinado por el producto RC. La bombilla slo seenciende cuando fluye corriente bsica.



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EL 4.4 UN CONDENSADOR BLOQUEA LA CORRIENTE CONTINUA

Material


1 portalmparas STB1 condensador 1000 microF1 resistencia STB 10 kohm1 transistor NPN, base izq.1 bombilla 10V/0,05 A2 cables de conexinFuente de alimentacin

Los condensadores tambin los podemos utilizar para bloquear la corriente continua a lo largo de unaparte de un circuito. Despus de cargarse totalmente, el condensador bloquea la corriente continua.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Conectamos el condensador (1000 microF o 100microF) en L de acuerdo a la polaridad; la corriente de carga, como corriente bsica, carga eltransistor y enciende la bombilla.

EXPERIMENTO

Despus de cargar el condensador cerramos la corriente continua; no fluye una corriente bsica y labombilla se apaga.Ahora conectamos el condensador cargado en E, adonde l mismo suministra corriente bsica atravs del transistor hasta que se descarga, encendiendo mientras tanto la bombilla.

CONCLUSIN

Un condensador, despus de ser cargado,bloquea la corriente continua.



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EL 4.5 RECTIFICACIN DE UNA VA

Material


1 portalmparas STB1 diodo Si-STB1 bombilla 10V/0,05 A2 cables de conexinFuente de alimentacin

Si solamente disponemos de corriente alterna, pero necesitamos corriente continua, podemos obtenerla corriente continua deseada con ayuda de un diodo. De los cincuenta perodos por segundo de la

tensin alterna, solamente un semiperodo conduce hacia un flujo de corriente. El resultado esentonces cincuenta semiperodos por segundo con corriente en la misma direccin.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. En el primer experimento ilustramos lo ocurridoinvirtiendo la polaridad de la tensin continua en vez de utilizar tensin alterna.

EXPERIMENTO 1

Invertimos varias veces la polaridad de la tensin aplicada intercambiando los contactos a la fuentede tensin y observamos la luminosidad de la bombilla cada vez que conectemos el diodo en ladireccin de paso.

EXPERIMENTO 2

Aplicamos 9 V de corriente alterna. Ahora la bombilla permanece siempre encendida.

CONCLUSIN

Con una tensin alterna de la red con 50 Hertz, la rectificacin de una va origina 50 impulsos decorriente por segundo, cada uno de los cuales dura una centsima de segundo y los cuales estnseparados por pausas de la misma duracin. Nuestros ojos, sin embargo, debido a la velocidad, nopueden percibir estos impulsos de corriente.



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EL 4.6 PULIDO DE TENSIN RECTIFICADA

Material


1 portalmparas STB1 diodo Si-STB1 condensador 1000 microF1 conductor STB con manguitoconjuntores1 auricular1 bombilla 10/0,05 A2 cables de conexinFuente de alimentacin

Con una tensin alterna con 50 Hertz, la rectificacin por medio de un diodo origina 50 semiperodoscon corriente rectificada. A partir de eso obtenemos tensin continua con ayuda de un condensadorde pulido.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Todava no conectamos el condensador.

EXPERIMENTO

Despus de aplicar la tensin alterna se oye en el auricular el zumbido profundo de los 50

semiperodos de la corriente rectificada. La bombilla alumbra dbilmente.Ahora conectamos el condensador 1000 microF (con los polos correctos).

RESULTADO

La bombilla alumbra ms fuertemente, ya que el condensador se carga al valor mximo de lossemiperodos.

CONCLUSIN

Con ayuda de un diodo y de un condensador de pulido podemos obtener a partir de corriente alternauna corriente continua temporalmente casi constante.



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EL 4.7 CIRCUITO EN SERIE DE CONDENSADORES CON CARGA

Material


1 resistencia STB 100 ohm1 condensador STB 10 microF2 LED-STB2 cables de conexinFuente de alimentacin

Un condensador corta la corriente continua. Cmo se comporta con corriente alterna?

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Primero aplicamos tensin continua e invertimosvarias veces la polaridad intecambiando los contactos a la fuente de tensin. Veremos porqu concorriente alterna se produce un flujo de corriente duradero.

EXPERIMENTO 1

Aplicamos tensin continua e invertimos varias veces la polaridad intercambiando los contactos a lafuente de tensin. Los LED nos muestran la direccin del flujo de corriente.

Polo positivo arriba: .. LED se enciende brevementePolo positivo abajo: LED se enciende brevemente

EXPERIMENTO 2

Aplicamos tensin alterna.

RESULTADO

Parece que ambos LED alumbran duraderamente. Pero nosotros sabemos que en realidad cada LEDslo alumbra 50 veces por segundo. Debido a la velocidad, nuestro ojo no puede percibir talfrecuencia. La luminosidad de los LED nos muestra que existe un flujo de corriente alterna.

CONCLUSIN

Un condensador se comporta con tensin alterna como una resistencia.



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EL 4.7.1 RESISTENCIA CAPACITIVA CON TENSIN ALTERNA DE 50 HERTZ

Material


1 condensador STB 1 microF1 condensador STB 2 microF2 instrumentos de medida6 cables de conexinFuente de alimentacin

Al tenerse una tensin alterna fluye por el condensador una permanente corriente alterna. Elcondensador se comporta como una resistencia. Encontraremos qu resistencia podemos adjudicarleal condensador cuando ste se encuentra conectado a una tensin alterna de 50 Hertz.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. El voltmetro mide la tensin en el condensador y loutilizamos con el alcance de medida 30 V aprox. Utilizamos el ampermetro con el alcance de medida

30 mA aprox.

EXPERIMENTO

Medimos para diferentes tensiones alternas entre 3 voltios y 12 voltios respectivamente la corrienteque fluye por el condensador y entonces determinamos su valor de resistencia.

Tensin U (en V) 3 6 12Intensidad de corriente I (en mA) Intensidad de corriente I (en A) Valor de la resistencia R (en ohm)

Reemplazamos el condensador 1 microF por el condensador 2 microF y repetimos el experimento.

Tensin U (en V) 4 8 12Intensidad de corriente I (en mA) Intensidad de corriente I (en A) Valor de la resistencia R (en ohm)

CONCLUSIN

Con una tensin alterna, un condensador se comporta como una resistencia. Fluye permanentementeuna corriente alterna, la cual es proporcional a la tensin aplicada y a la capacidad del condensadorcuando la tensin alterna posee una frecuencia determinada (por ej. 50 Hertz). La resistencia del

condensador es indirectamente proporcional a la capacidad. Para 50 Hertz y una tensin alterna esvlida la frmula:



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3200 3200*l

C = = = C (F)R U

INDICACIN 1

Con fuentes de alimentacin con una salida de tensin fija, es posible que la tensin suministrada porla fuente difiera de la tensin nominal (tensin sin carga).

INDICACIN 2

Aclaracin de la procedencia del factor 3200 en la frmula:

1 1

RC= = C 2f*C

1 1

Para 50 Hz y C en F es vlido: RC= = 3*2*10*

100**10-6

*C C



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EL 4.7.2 RESISTENCIA CAPACITIVA

Material


1 condensador STB 1 F1 condensador STB 2 F2 instrumentos de medida1 generador de funcin8 cables de conexinFuente de alimentacin

Estudiaremos la relacin que existe entre la resistencia capacitiva y la frecuencia de la tensin alternasinodal aplicada y la capacidad del condensador.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. El voltmetro mide la tensin en el condensador y loutilizamos con el alcance de medida 10 V aprox. Utilizamos el ampermetro con el alcance de medida100 mA aprox. Colocamos en el generador de funcin la frecuencia 1000 Hz seno. Escogemos laamplitud de tal manera que el ampermetro indique la intensidad de corriente 10 mA. Esta amplitud yano ser cambiada.

EXPERIMENTO 1

Medimos la intensidad de la corriente con la frecuencia 1000 Hz (1 kHz). Ahora elevamos lafrecuencia a 2000 Hz y medimos la intensidad de la corriente. Entonces elevamos la frecuencia a4000 Hz y medimos de nuevo la intensidad de la corriente.

Capacidad 1 F; tensin en el condensador: U = .. V

Frecuencia (en kHz) 1 2 4Intensidad de corriente (en mA) 10

EXPERIMENTO 2

No variamos la amplitud. Reemplazamos el condensador 1 microF por el condensador 2 microF.Como en el Experimento 1, ajustamos a continuacin la frecuencia a 1 kHz, luego a 2 kHz y a 4 kHz.Trasladamos a la tabla la intensidad de corriente correspondiente. Comparamos los resultados conlos del primer experimento.

Capacidad 2 F; tensin en el condensador: U = .. V

Frecuencia (en kHz) 1 2 4Intensidad de corriente (en mA) 10



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CONCLUSIN

La intensidad de la corriente es directamente proporcional a la frecuencia de la tensin alternaaplicada y a la capacidad del condensador. Por lo tanto, la resistencia de corriente alterna esindirectamente proporcional a la frecuencia y a la capacidad. Es vlida la frmula:

160 000*l 160 000C = and for R =

f*U f*C

Capacidad C en FResistancia R en ohmIntensidad de corriente en ATensin U in V

Con ayuda de la conversin = 2**f obtenemos la resistencia a partir de C y la frmula:

1RC =

*C

INDICACIN

Aclaracin de la procedencia del factor 160.000 de la frmula:

1 1

RC = = C 2f*C

Para C en F es vlido:

1 1RC = = 0,16*10

6*

2f*10-6

*C f C



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E 4.8 EL CONDENSADOR COMO RESISTENCIA DE CORRIENTE ALTERNA

Material


1 condensador 100 microF1 condensador 1000 microF4 cables de conexinFuente de alimentacin

Si las fuentes de tensin estn conectadas en serie, la tensin total es igual a la suma de lastensiones individuales.Es lo anterior tambin vlido para los condensadores cargados?

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo a las ilustraciones 1 y 2. Ajustamos la tensin continua a 5 V y laconectamos a A y B. De acuerdo a la ilustracin 1 cargamos sucesivamente los dos condensadores(100 microF y 1000 microF). Preparamos el circuito de acuerdo a la ilustracin 2.

EXPERIMENTO

Conectamos el ampermetro primero a A y B para as poder ajustar a 5 V. Entonces conectamos elvoltmetro, de acuerdo a la ilustracin 2, al circuito en serie, para de esta manera poder medir mstarde la tensin total.Inmediatamente despus de la carga entre A y B conectamos los condesadores de las posicionessombreadas de la ilustracin 2, con lo que los conectamos en serie. Tenemos que leer rpidamenteen el voltmetro, ya que los condensadores se descargan lentamente a travs del instrumento demedicin.

RESULTADO

Tensin total: . Voltios.

CONCLUSIN

La tensin total de un circuito en serie de condensadores es igual a la suma de las tensiones enambos condensadores.



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EL 4.9 CIRCUITO EN SERIE DE CONDENSADORES (DETERMINACIN DE LA CAPACIDAD)

Material


1 condensador STB 1 microF1 condensador STB 2 microF2 instrumentos de medida6 cables de conexin

Fuente de alimentacin.

Determinaremos la capacidad total condensadores conectados en serie.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Los condensadores poseen las capacidadesC1= 1 microF y C2 = 2 microF. El voltmetro mide la tensin aplicada y se utiliza con el alcance demedida 30 V aprox. Utilizamos el ampermetro con el alcance de medida mA aprox. Aplicamos 9

voltios de tensin alterna y controlamos con el voltmetro la tensin aplicada.

EXPERIMENTO 1

Medimos la intensidad de corriente y calculamos por medio de la frmula dada para 50 Hertz ytensin alterna la capacidad total de ambos condensadores.

Tensin U = ........ VIntensidad de corriente l = ........ mA = ........ A

3200*l

Capacidad C = = ........ FU

Nos aseguramos de que la frmula:

C1*C2 C =

C1+C2sea correcta.

EXPERIMENTO 2

Estudiaremos la forma en que la tensin total se distribuye en ambos condensadores. El instrumento

que en el primer experimento lo utilizamos como ampermetro lo utilizamos ahora como voltmetro conalcance de medida 10 V aprox. Medimos con el segundo voltmetro las dos tensiones parciales en elcondensador.



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Tensin en los dos condensadores, medida entre A y C: .. V

Tensin en el condensador 1F, medida entre A y B: .. V

Tensin en el condensador 2 F, medida entre B y C: .. V

CONCLUSIONES

1. La capacidad total de un circuito en serie de condensadores es menor que la capacidad parcialmenor. Es vlido:

C1*C2 C =

C1+C22. En el circuito en serie se encuentra una tensin parcial en cada condensador. Las tensionesparciales son inversamente proporcionales a las capacidades. Es vlido:

1 1U1: U2 = : or U1 : U2 = C2 : C1

C1 C2INDICACIN

Con fuentes de alimentacin con una salida de tensin fija, es posible que la tensin suministrada porla fuente difiera de la tensin nominal (tensin sin carga).



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EL 4.10 CIRCUITO EN PARALELO DE CONDENSADORES

Material


1 condensador STB 1 microF1 condensador STB 2 microF2 instrumentos de medida6 cables de conexinFuente de alimentacin

Determinaremos la capacidad total de dos condensadores conectados en paralelo.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Los condensadores poseen las capacidadesC1= 1 microF y C2 = 2 microF. El voltmetro mide la tensin aplicada y se utiliza con el alcance demedida 30 V aprox. Todava no enchufamos los dos condensadores. Aplicamos 9 voltios de tensinalterna y controlamos con el voltmetro la tensin aplicada.

EXPERIMENTO 1

Enchufamos el condensador con C1= 1 microF y medimos la intensidad de la corriente.

Tensin U = . VIntensidad de corriente I = . mA = . A

EXPERIMENTO 2

Solamente enchufamos el condensador con C2= 2 microF.

Tensin U = . V

Intensidad de la corriente I = . mA = . A

Comprobamos si ambos resultados de la medida corresponden a la frmula para una tensin alternade 50 Hertz:

3200*l

Capacidad C = C en F, l en amperios, U en VoltiosU

EXPERIMENTO 3

Construimos el circuito en paralelo de acuerdo al diagrama.

Tensin U = . VIntensidad de la corriente I = mA = . A

Por medio de la frmula para la capacidad obtenemos la capacidad total para el circuito en paralelo.



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3200*l

Capacidad C = = ........ FU

CONCLUSIN

En un circuito en paralelo de condensadores, la capacidad total es igual a la suma de ambascapacidades parciales. Es vlido:

C = C1+ C2

INDICACIN

En fuentes de alimentacin con una salida de tensin fija, es posible que la tensin suministrada porla fuente difiera de la tensin nominal (tensin sin carga).



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EL 4.11 CIRCUITO EN SERIE DE RESISTENCIAS DE CORRIENTE ALTERNA

Material


1 resistencia STB 1 kohm1 condensador STB 2 microF1 bobina azul 800 espiras1 ncleo en U1 ncleo corto de hierro1 estribo de apriete2 instrumentos de medida7 cables de conexinFuente de alimentacin

Para el circuito en serie de resistencias de Ohm es vlido: la resistencia total es igual a la suma de lasresistencias parciales, la tensin total es igual a la suma de las tensiones parciales. Conoceremos eneste experimento las complicadas leyes para las resistencias de corriente alterna.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. El voltmetro mide la tensin en ambas resistenciasde corriente alterna y se utiliza con el alcance de medida 10 V aprox. Utilizamos el ampermetro conel alcance de medida 30 mA aprox. Aplicamos 6 voltios de tensin alterna.

EXPERIMENTO PREVIO

Determinamos experimentalmente a continuacin la resistencia de corriente alterna del condensador2 microF con 50 Hz. Para lo mismo colocamos un puente en la resistencia de Ohm 1 kohm (cable deconexin en A y B) y medimos tanto la tensin en el condensador como la intensidad de corriente.Para calcular la resistencia de Ohm formamos los cocientes.

Tensin U: . VIntensidad de corriente I = . mA = . A

U

Valor de resistencia RC = = ........ ohml

EXPERIMENTO 1

Retiramos el puente de la resistencia de Ohm. Con el voltmetro medimos las tensiones parciales enla resistencia de Ohm y en el condensador.

Tensin alterna aplicada: . VTensin parcial en la resistencia de Ohm (voltmetro en A y B): U R = VTensin parcial en el condensador (voltmetro en B y C): UC = VLa suma de las tensiones parciales es mayor que la tensin total.

Comparamos el resultado con la frmula:________

Utot =UR + UC



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EXPERIMENTO 2

Medimos la intensidad de la corriente:

Intensidad de la corriente I = . mA = . ATensin total U = . V

Por medio de la intensidad de la corriente medimos la resistencia total del circuito en serie.

UR tot = = ........ ohm

I

Observamos que la resistencia total no se puede calcular como la suma de las resistenciasindividuales. Comparamos el resultado con la frmula:

_________Rtot = RR + RC

EXPERIMENTO 3

Reemplazamos el condensador por la bobina con 800 espiras con el ncleo cerrado de hierro (ncleoen U con el ncleo corto de hierro, sujetos con un estribo de apriete) y repetimos el experimento. Losresultados son parecidos a los obtenidos en los experimentos con el condensador. Sin embargo, lasdesviaciones de la frmula son considerables. La razn de la desviacin es la resistencia de Ohm dela bobina, la cual no es tomada en cuenta.

CONCLUSIN

En un circuito en serie de resistencias de corriente alterna, como un condensador o una bobina, no esposible calcular la resistencia total como la suma de las resistencias parciales. La suma de lasresistencias parciales no es tampoco igual a la resistencia total.

INDICACIN

En fuentes de alimentacin con una salida de una tensin fija, es posible que la tensin suministradadifiera de la tensin nominal (tensin sin carga).



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EL 4.12 RESISTENCIA DE OHM, BOBINA Y CONDENSADOR EN UN CIRCUITO DECORRIENTE ALTERNA

Material

1 panel de circuito

1 juego conductores STB1 resistencia STB 1kohm1 condensador STB 2 microF1 bobina STB 2x800 espiras1 bobina roja 2x800 esp.1 ncleo en U1 ncleo corto de hierro1 estribo de apriete2 instrumentos de medida6 cables de conexinFuente de alimentacin

Determinaremos la resistencia total de un circuito en serie compuesto por una resistencia de Ohm, uncondensador y una bobina.

CONEXIN

Construimos el circuito de acuerdo al diagrama. Colocamos el ncleo cerrado de hierro (ncleo en Ucon ncleo corto de hierro, sujetos por el estribo de apriete) en la bobina 2x800 espiras. Utilizamos el

voltmetro con el alcance de medida 10 V aprox. Con l medimos las tensiones individuales, as comola tensin total. Utilizamos el voltmetro con el alcance de medida 10 V aprox. Con l medimos lastensiones individuales, as como la tensin total. Utilizamos el ampermetro con el alcance de medida30 mA aprox. Aplicamos 9 V de tensin alterna.

EXPERIMENTO 1

Medimos las tensiones parciales y la tensin total.Tensin parcial en la resitencia de Ohm (voltmetro en A y B): UR = . VTensin parcial en el condensador (voltmetro en B y C): UC = . VTensin parcial en la bobina (voltmetro en C y D): UR = . VTensin total (voltmetro en A y D): Utot = . V

Calculamos la suma de las tensiones parciales y las comparamos con la tensin total. La suma de lastensiones parciales es mayor.

EXPERIMENTO 2

Determinamos l

Documents

3_Manual P9100-4FS Electronica