Manual de Electronic A Analogica

7/31/2019 Manual de Electronic A Analogica

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Electrnica Analgica

Objetivos

Esta quincena aprender sobre:

Disear circuitos electrnicos

analgicos sencillos con la simbologaadecuada.

Describir el funcionamiento y laaplicacin de un circuito electrnico y

sus componentes elementales.

Realizar con un simulador el montajede circuitos electrnicos previamentediseados con una finalidad,utilizando simbologa adecuada.

Llevar a cabo mediciones demagnitudes elctricas en circuitos

electrnicos. Identificar los distintos componentes

electrnicos elementales.

Antes de empezar

1. Introduccin................................pg.2Diferencia electricidad y electrnicaComponentes electrnicos

2. Resistencias electrnicas...............pg.4Resistencias fijasCdigo de coloresPotencimetrosResistencias dependientes

3. Condensadores............................pg.13Definicin. Capacidad. Tipos

4. Diodos........................................pg.15Simbologa y PolarizacinLED

5. Transistores.................................pg.17Transistores bipolares. NPN y PNPTransistor en corte y en saturacinTransistor como amplificador

6. Miniaturizacin de circuitos............pg.21Circuitos integradosCircuitos impresos

7. Instrumentos de medida................pg. 25Medicin de tensin

Medicin de intensidadMedicin de resistencia y potencia

Resumen.........................................pg. 28

Ejercicios para practicar ...................pg. 30

Autoevaluacin................................pg. 53

Para saber ms...............................pg. 60

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Contenidos

1. Introduccin

Diferencia entre electricidad y electrnica.

La electricidad trabaja con conductores y la electrnica con semiconductores que tienenunas propiedades diferentes.

La electrnica ha permitido la miniaturizacin de los aparatos, la posibilidad de automatizaciny programacin de procesos y un gran desarrollo de las tecnologas de la informacin y lacomunicacin.

La RAE (Real Academia Espaola) define la Electrnica como el "Estudio y aplicacindel comportamiento de los electrones en diversos medios, como el vaco, los gases ylos semiconductores, sometidos a la accin de campos elctricos y magnticos".

En las siguientes ilustraciones se muestran ejemplos de aparatos elctricos y electrnicos.

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Contenidos1. Introduccin

Componentes electrnicos

Todo circuito electrnico est formado por unos componentes bsicos:

Resistencias Potencimetros LDR Termistores Diodos y diodos LED Condensadores Transistores Circuitos impresos e integrados

Todos estos componentes se encuentran cuando se abre cualquier aparato electrnico (comoun ordenador, un DVD o un reproductor de MP3) integrados en un circuito impreso o placabase.

Para realizar los ejercicios de esta quincena ser til el programa Crocclip que se puede

descargar aqu. Adems, visualiza el vdeo que aparece en los contenidos para aprendercon el simulador crocclip.

Te recomendamos que analices la animacin que aparece en la pgina de contenidosque explica cmo fue la historia de la electrnica.

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http://roble.pntic.mec.es/cgee0028/4esotecnologia/quincena4/Crocclip.ziphttp://roble.pntic.mec.es/cgee0028/4esotecnologia/quincena4/Crocclip.ziphttp://h/http://roble.pntic.mec.es/cgee0028/4esotecnologia/quincena4/Crocclip.zip


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Contenidos2. Resistencias electrnicas

Resistencias fijas

En electricidad, la oposicin al paso de la corriente hace que las resistencias produzcan calor(ejemplo: una cocina elctrica, un horno, un radiador elctrico, una tostadora, un secador depelo, etc.).

En electrnica se trabaja con resistencias mucho ms pequeas que, al oponerse al paso dela corriente, limitan el valor de la intensidad que pasa por el circuito.

Las resistencias (o resistores por influencia del ingls), tanto en electricidad como enelectrnica, se pueden representar de dos formas, ambas igualmente vlidas:

El programa de simulacin croclip utiliza el segundo smbolo.El valor de la resistencia se mide en ohmios ().

Cuantos ms ohmios, ms se opone la resistencia al paso de la corriente y ms baja es estaltima. Como en electrnica se trabaja a veces con resistencias muy altas, pueden emplearsemltiplos k, que equivale a mil ohmios.

1. TIPOS DE RESISTORES FIJOS (El interior de las resistencias)

Segn el material y el procedimiento de fabricacin los resistores pueden ser:

Resistencias de pelcula de carbn. Son las resistencias ms utilizadas en la actualidad

debido a su gran estabilidad trmica.

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2. Resistencias electrnicas

Resistencias fijas

Resistencias bobinadas.Son resistencias que disipan grandes potencias

Resistencias de pelcula metlica.Son resistencias muy estables y fiables.

2. FUNCIN DE LAS RESISTENCIAS EN UN CIRCUITO ELECTRNICO

En los circuitos electrnicos utilizamos resistencias fijas para:

Limitar o regular la intensidad de corriente que circula por un determinadocircuito. Por ejemplo:

Aqu vemos dos circuitos formados por una pila, una bombilla y una resistencia en serie (sesupone que ya conoces la simbologa).

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Resistencias fijas.

En el primer circuito la resistencia es de 10 k y en el segundo de slo 10 . Puedes ver quecon la resistencia de menor valor la bombilla brilla, pero la resistencia de mayor valor limita elpaso de la corriente por lo que no pasa la suficiente intensidad para que pueda brillar labombilla.

Proteger algunos componentes por los que no debe circular una intensidad decorriente elevada.La resistencia acta como divisor de tensin. Por ejemplo:

En el primero la bombilla se ha fundido, hemos conectado una bombilla de 9V a una pilade 12 V. Al poner una resistencia en serie de 100, dividimos la tensin, hemos provocado unadeterminada cada de tensin entre sus extremos, y a la bombilla le llega el voltaje necesariopara brillar.

Repite estos circuitos utilizando el programa crocclip.

Te recomendamos que visualices la animacin sobre asociacin de resistencias en serie yparalelo que aparece en la pgina de contenidos.

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Cdigo de colores de las resistencias

Los cuatro anillos de color que puedes ver en una resistencia tienen la funcin de indicarnos suvalor, es decir, de cuntos ohmios son.

Aunque no siempre, en casi todas las resistencias el ltimo color suele ser dorado o plateado,por lo que para saber si estamos leyendo los colores bien o mal tenemos que colocar laresistencia con el dorado o el plateado a la derecha, como en la imagen.

Para identificar el valor en ohmios de una resistencia empleamos cdigo de cuatro franjas.

Las tres primeras indican el valor nominal y la cuarta el valor de la tolerancia en tanto por ciento.

Luego leeremos su valor en una tabla.

Te recomendamos que visualices el vdeo sobre el cdigo de colores de las resistencias fijasque aparece en la pgina de contenidos.Practica y comprueba cmo seran los anillos de color en las resistencias segn la tabla delcdigo de colores que aparece en el enlace correspondiente de la pgina.

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CDIGO DE COLORES

Esta tabla nos servir para explicar el cdigo de colores de las resistencias fijas, enla pantalla tienes una ilustracin simplificada para practicar los ejerciciospropuestos.

Vamos a ver un par de ejemplos:

a) Supongamos una resistencia con los colores amarillo, azul, rojo, dorado. Primerotomamos los valores correspondientes a los dos primeros colores, amarillo y azul. Elamarillo es 4 y el azul 6; tenemos por lo tanto 46 por el momento.

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A continuacin nos fijamos en el tercer color, el rojo. El tercer color es el nmero deceros que tenemos que aadir; habr que aadir dos ceros, es decir, multiplicar por

100.

46 x 100 = 4600 = 4,6 k.

Cuando el valor supera los 1000 , es ms correcto hablar de k.

Por ltimo, el cuarto color nos indica la tolerancia. El fabricante de la resistencia no nospuede garantizar que el valor exacto sea 4,6 k, hay un margen de error. Si el ltimocolor es oro, quiere decir que esa tolerancia o margen de error es del 5%. La resistenciapuede tener un valor un 5% mayor o menor de 4,6 k.

Por lo tanto, el valor es 4,6 k 5%.

b) Supongamos ahora una resistencia con los colores negro, naranja, dorado yplateado. Empezamos por los dos primeros colores. El negro es 0 y el naranja 3, por lotanto partimos de un valor de 3 . El tercer color es dorado; cuando el tercer color esoro o plata, en vez de multiplicar hay que dividir el valor de la resistencia, en este casoentre 10.

3 : 10 = 0,3 .

Por ltimo, aadimos la tolerancia. Como el cuarto color es plata, ser de un 10%.

Por tanto, el valor es 0,3 10%.

En electrnica podemos trabajar con resistencias tanto muy grandes como muypequeas.

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Potencimetros

Los potencimetros o reostatos son resistencias de valor variable; algunos potencimetrostienen una palanca para que podamos modificar su valor girndola. En otros su valor se

modifica haciendo girar la pieza de dentro con un destornillador.Aqu tienes un potencimetro con palanca y otro sin palanca. Siempre tienen tres terminales.

.

El smbolo del potencimetro es el de la resistencia, pero aadiendo una flecha que indica quesu valor es variable:

Como se trata de una resistencia, su valor se medir en o en k.

Te recomendamos que visualices el vdeo sobre el funcionamiento del potencimetro conel programa crocclip que aparece en la pgina de contenidos.

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Resistencias Dependientes (I)

Las resistencias dependientes son resistencias cuyo valor hmico vara en funcin dediferentes caractersticas, como la luz ambiental, la temperatura y la tensin.

Distinguiremos dos tipos de resistencias dependientes:

Fotorresistencias

Termistores

Te recomendamos que analices las animaciones que aparecen en las pginas de contenidosque muestran aplicaciones de las fotorresistencias y de los termistores.

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Fotorresistencias o LDR

LDRson las siglas en ingls de Light Dependant Resistor (resistencia que vara con la luz).En espaol el nombre ms correcto de estos componentes es fotorresistencias ofotorresistores, pero el nombre ms comn es LDR.Son resistencias variables como los potencimetros, pero tienen la propiedad de que su valorvara en funcin de la luz que reciben. Cuando no reciben luz, tienen una gran resistencia; encambio si reciben mucha luz su resistencia baja y dejan pasar la corriente.

Su smbolo es el de la resistencia, pero con unas flechas que representan la luz que incidesobre ellas. Su valor se medir igualmente en k, como cualquier resistencia.

Te recomendamos que veas la explicacin del funcionamiento de la ldr con el simuladorcroclip que aparece en la pgina de contenidos.

TermistoresLos Termistores son resistencias de valor variable. En esta ocasin, varan con latemperatura. Existen dos tipos:

Los NTC (Negative Temperature Coefficient), cuya resistencia disminuye con latemperatura.

Los PTC(Positive Temperature Coefficient), cuya resistencia aumenta con latemperatura.

En la foto la regla muestra lo pequeos que son.A simple vista no se puede distinguir los NTC de los PTC. Estos son los smbolos de lostermistores.

A veces se escribe en ellos +T o -T. +T querra decir que se trata de un PTC y -T que se tratade un NTC. Naturalmente, su valor se mide en o k.

Te recomendamos que analices el funcionamiento del termistor con el simulador crocclipque aparece en la pgina de contenidos.

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3. Condensadores

Definicin. Capacidad. Tipos

Se trata de componentes capaces de acumular carga elctrica que luego pueden liberar cuandonos interese; es decir, pueden funcionar como pilas durante un tiempo limitado.

La capacidad del condensador nos indica la cantidad de carga queste puede acumular. Se mide en faradios (F) o, si es pequea, enmilifaradios (mF).

Existen dos tipos de condensadores:

Cermicos

Electrolticos

Los electrolticos son ms grandes y presentan polaridad; es decir, tienen un polo positivo yuno negativo y hay que tener cuidado de conectarlos en polarizacin directa. Se representande esta forma:

Se representan de esta forma:

El primer smbolo representa un condensador cermico, sin polaridad. El smbolo de la derechaes el condensador electroltico en el programa crocclip.

Te recomendamos que analices la animacin que aparece en la pgina de contenidos queexplica las caractersticas y funcionamiento de los condensadores, asi como sucapacidad y tensin de carga y descarga.

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3. Condensadores

Definicin. Capacidad. Tipos

FUNCIONAMIENTO DEL CONDENSADOR

En primer lugar, cerramos el interruptorde la izquierda. Al hacerlo, pasarcorriente por el condensador y elcondensador se carga

Una vez cargado, podemos desconectarel interruptor de la izquierda y conectarel de la derecha. Al hacerlo, elcondensador har las veces de pilasuministrando corriente a la bombilladurante un tiempo, hasta que sedescargue. En funcin de la capacidaddel condensador, la bombilla durar mso menos tiempo encendida:

Pasado un tiempo, que depende comohemos dicho de la capacidad, elcondensador se descarga y la bombillavolver a apagarse:

Repite estos circuitos con el programaCROCCLIP.

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4. Diodos

Simbologa y Polarizacin

Los diodos son componentes semiconductores que dejan pasar la corriente en un sentido y labloquean en el otro sentido.

En la siguiente imagen vemos dos diodos:

Y se representan mediante este smbolo:

La flecha es el polo positivo del diodo y la barra el polo negativo.

Polarizacin de DIODOS

En la imagen de la izquierda el diodo est conectado en polarizacindirecta, es decir, el polo positivo del diodo va unido al positivo de la pila (y

el negativo al negativo). En ese caso el diodo conduce y la bombilla seenciende. En cambio en la derecha el diodo est en polarizacin inversa,es decir, el polo positivo del diodo va unido al negativo de la pila (y por lotanto el negativo va al positivo). En ese caso el diodo corta la corriente yla bombilla se queda apagada.

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4. Diodos

LED

Los diodos que estamos ms acostumbrados a ver son los LED (Light emitter diode).

Los LED emiten luz cuando se encuentran en polarizacin directa; una desus funciones ms tpicas es avisar de que un aparato electrnico estencendido: las lucecitas de colores de los televisores, ordenadores, DVDs,etc., son diodos LED.

La pata larga de los LED es el polo positivo.

Su smbolo es igual al del diodo, pero se le aaden las flechas que representan la luz queemiten:

En el circuito de la izquierda el LED est en polarizacin directa, pasa corriente por el

circuito, el LED brilla y el motor gira (lo notas por la flecha que indica movimiento).En el circuito de la derecha el LED est en polarizacin inversa: no pasa corriente por elcircuito, el LED est apagado y el motor no se mueve.

Te recomendamos que veas el vdeo de proteccin del diodo emisor de luz explicado conel simulador crocclip que aparece en la pgina de contenidos.

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5. Transistores

Transistores Bipolares. PNP y NPN

Los transistores son semiconductores que constan de 3 terminales: emisor, colector y base.Aqu tienes imgenes de transistores.

En una de ellas, puedes ver a qu patilla corresponde cada terminal.

Hay diferentes tipos de transistores, pero en este curso slo estudiaremos los bipolares.Dentro de ellos, segn como sea la conexin de sus componentes, hay dos tipos, los NPN ylos PNP.Se simbolizan de la siguiente manera:

El de la izquierda es un transistor NPN y el de la derecha un transistor PNP.En el NPN la flecha que indica el sentido de la corriente sale hacia fuera (la corriente ir decolector a emisor) mientras que en el PNP la flecha entra (la corriente ir de emisor acolector).El transistor es un componente algo ms complejo que los que hemos estudiado hasta ahora.Puede funcionar de tres formas diferentes que vamos a ver a continuacin.

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5. Transistores

Transistor en corte o en saturacin

El funcionamiento del transistor depende de lacantidad de corriente que pase por su base.

Cuando no pasa corriente por la base, no puede pasar tampoco por sus otros terminales; se dice entoncesque el transistor est en corte, es como si se tratara de un interruptor abierto.

El transistor est en saturacin cuando la corriente en la base es muy alta; en ese caso se permite lacirculacin de corriente entre el colector y el emisor y el transistor se comporta como si fuera uninterruptor cerrado.

El transistor trabaja en conmutacin cuando puedepasar de corte a saturacin segn la cantidad decorriente que reciba por su base.

Veamos un ejemplo en la animacin, el ventilador (representado por una M) slo funcionar cuando latemperatura sea alta.La ventaja de utilizar el transistor y no un interruptor convencional es que el transistor corta o reanuda lacorriente de forma mucho ms rpida.

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5. Transistores

Transistor en corte o en saturacin

Veamos ms ejemplos para comprender el funcionamiento del transistor en conmutacin

TRANSISTOR EN CORTE

He aqu dos ejemplos de circuitos con transistores en corte.En ambos casos, la resistencia de la parte inferior es muy pequea; en el circuito de laizquierda porque incide luz sobre la LDR y por lo tanto la resistencia es baja, y en el circuito dela derecha porque la palanca del potencimetro est en posicin de mnima resistencia.

Como la resistencia en la zona inferior es pequea, la corriente prefiere irse por ah y no por labase. Podramos pensar que el circuito puede cerrarse por el colector y el emisor y encender labombilla, pero no es as, al no haber corriente en la base no hay corriente en ningn terminal.La bombilla est apagada.

TRANSISTOR EN SATURACIN

Vemos los mismos circuitos que antes pero con transistores en saturacin; ahora es denoche y la LDR no recibe luz por lo que su resistencia es alta. En el circuito de la derecha, lapalanca del potencimetro est en posicin de mxima resistencia.

Como la resistencia en la parte inferior es muy alta, la corriente va a preferir irse por la basedel transistor. Como hay corriente en la base, se permite tambin que haya corriente por losotros terminales; la bombilla se enciende.

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5. Transistores

Transistor como Amplificador

Un caso intermedio entre corte y saturacin se produce cuando la corriente en la base no estan pequea como para cortar la corriente en los otros terminales, pero tampoco tan grandecomo para permitirla pasar completamente.

En ese caso el transistor funciona como un amplificador que nos proporciona entre elcolector y el emisor un mltiplo de la corriente que pasa por la base.

En estas imgenes se ve como al regular con el potencimetro la corriente que pasa por labase, la bombilla brilla ms o menos.

Cuando el transistor se comporta como un amplificador y conduceparcialmente decimos que trabaja en la zona activa.

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6. Miniaturizacin de circuitos

Circuito Integrado

Los circuitos integrados o chips son dispositivos que contienen una gran cantidad decomponentes electrnicos (diodos, transistores, resistencias, etc.) de muy pequeo tamao yconectados entre s.

De esta forma se ahorra espacio y se reduce la posibilidad de error en las conexiones.

Los circuitos integrados ms populares, aparte de los microprocesadores de los ordenadores,son los llamados 555, que se usan como Temporizadores para regular luces intermitentes,etc.Cada circuito integrado tiene su simbologa. Por lo general se representan mediante unasimple caja con el nmero de terminales que tengan; dentro de la caja se escribe algunaindicacin sobre el tipo de circuito del que se trata.

Te recomendamos que visualices el vdeo del funcionamiento del circuito integrado 555como temporizador que aparece en la pgina de contenidos.

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Circuito Impreso

Todos los componentes electrnicos (diodos, condensadores, resistencias, transistores,circuitos integrados, etc.) anteriormente vistos se sueldan sobre una placa de materialconductor, configurando as lo que se conoce por circuito impreso.

Si se abre cualquier aparato electrnico (unordenador, un DVD, etc.) lo que se ver ser unmontn de circuitos impresos, de placas concomponentes electrnicos.

ELABORACIN DE UN CIRCUITO IMPRESO

Un circuito impreso es una placa o soporte de material aislante (baquelita, fibra devidrio...) que inicialmente tiene una de sus caras cubierta de cobre. Despus de un

proceso, se elimina parte del cobre, quedando el resto en forma de pistas conductoras queunen componentes electrnicos, siguiendo un esquema elctrico.

La placa de circuito impreso (PCI) tendr al terminar el proceso, por un lado loscomponentes electrnicos y por otro lado las pistas con las soldaduras.

Proceso de elaboracin de PCI:

1 Disear un boceto del circuito electrnico a escala real (slo pistas y puntos deconexin) en papel pulgometrado (o milimetrado). Hay que tener en cuenta el tamao delos componentes y la distancia entre patillas o pines (1/10 de pulgada, 2,54 mm) sobretodo en algunos elementos como potencimetro, transistores, circuitos integrados.

2 Calcar el diseo anterior sobre papel vegetal. Este diseo del circuito impreso sepuede realizar tambin por medios informticos, utilizando para ello herramientas(software) desarrolladas para ello.

3 Preparar la placa virgen. Cortar la placa de baquelita y de cobre del tamao delcircuito diseado. Limpiar la cara cubierta por una fina capa de cobre. Se realiza un lijadosuperficial, evitar tocar con los dedos. Realizar la impresin de las pistas y puntos deconexin en la cara con cobre. Se pueden emplear varios mtodos: Utilizar rotuladoresespeciales. Se coloca el papel vegetal sobre la placa (lado de la tinta con el lado delcobre).

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Mediante un granete, se marcan levemente los puntos donde irn colocados los terminalesde los componentes.

Despus se retira el papel vegetal y con un rotulador permanente se dibujan las pistasy los puntos de conexin.

Utilizar tiras adhesivas. Se marcan los puntos de conexin igual que en el caso anterior,pero en lugar de utilizar rotuladores se pegan tiras adhesivas y las arandelas de conexin.

Utilizar mtodo fotograbado. Se coloca el papel vegetal sobre la placa virgen una vezfotosensibilizada, despus se introduce en una insoladora. Este aparato emite luzultravioleta que altera el barniz fotosensible que recubre la placa, al sumergir la placa enun bao de lquido revelador, el barniz endurecido por la luz realiza la misma funcin queel rotulador o las tiras adhesivas.

4 Grabado (atacado) de la placa. Eliminar el cobre no necesario de la placa, es decir,el que no ha sido cubierto con el rotulador. Se puede realizar en un recipiente o bandeja

de plstico donde se pondr el lquido atacador, bien, una parte de cido clorhdrico, dosde agua oxigenada y tres de agua del grifo o bien, tambin se puede utilizar clorurofrrico disuelto en agua.

Una vez que la placa se ha introducido en la disolucin, al cabo de unos pocos minutos elcobre formar parte de la disolucin como cloruro de cobre. Se ha de prestar especialcuidado en la manipulacin de estos compuestos qumicos, pues pueden ocasionarquemaduras graves en la piel.

5 Limpieza y taladrado de la placa. Se limpiar la placa con agua, se eliminar conalcohol el trazo del rotulador que an queda sobre las pistas y puntos de conexin ( sifueran tiras adhesivas se pueden lijar suavemente) y se secar. A continuacin se

proceder a taladrar, con una broca del dimetro adecuado (1 2 mm), en los puntos deconexin, donde vayan a ir insertados los componentes.

6 Insertar los componentes y soldar. Una vez realizados los taladros, se pasa ainsertar los componentes y regletas de conexin en los lugares adecuados paraposteriormente soldarlos a la placa. Para ello se utiliza como ayuda el dibujo de la vista decomponentes realizada previamente.

7 Conectar la placa y comprobar su funcionamiento.

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En la imagen inferior de la izquierda se muestra un ejemplo de circuito impreso;

Se ven bastante bien algunos diodos y condensadores cermicos, muchas resistencias con sucdigo de colores, zcalos para los circuitos integrados (son las cajitas negras con patasmetlicas arriba y abajo) y condensadores electrolticos de distinto tamao (son los cilindros

blancos de borde oscuro).

La imagen inferior de la derecha representa las pistas y los puntos de conexin de una placade circuito impreso.

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7. Instrumentos de medida

Medicin de TensinLa tensin en un circuito elctrico o electrnico se mide con un aparato llamado voltmetro.El voltmetro es el aparato especfico para medir tensin, pero muchas veces se emplea el polmetro, que,como su nombre indica, es un aparato polivalente que puede medir distintas magnitudes.

Aqu vemos, a la derecha aparatos de medida analgicos yuna imagen de un polmetro digital.

Elvoltmetro (o el polmetro cuando se utiliza para medir tensin) se representa mediante una V dentro deun crculo. El polo positivo se indica con un punto.

Para medir la tensin, el voltmetro ( o el polmetro) debenconectarse en paralelo con el circuito.

Medirn la diferencia de potencial entre los dos puntos a los que se conecten los terminales rojo y negro.

El voltmetro puede dar un valor negativo (imagen de la derecha) si se conecta al revs, es decir, con elterminal positivo (de color rojo) en el punto de menor voltaje y el terminal negativo (de color negro) en elpunto de mayor voltaje.

Te recomendamos que analices el vdeo que aparece en la pgina de contenidos que explicacmo funciona un polmetro.

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Medicin de Intensidad

El aparato especfico para medir la intensidad de la corriente elctrica es el ampermetro. Elpolmetro se puede emplear tambin para medir intensidad. El ampermetro (o el polmetroempleado para medir intensidad) se representa mediante una A dentro de un crculo.

En este caso la A se ha sustituido por mA porque la corriente es mucho menor que unamperio y por lo tanto se mide en miliamperios (90 mA = 0,09 A). El punto indica, como en elvoltmetro, el polo positivo.

Puede medir un valor negativo si la corriente va en el sentido contrario del que se supone.

El ampermetro (o polmetro empleado para medir intensidad) se debe colocaren serie con la rama del circuito en la que se quiere medir la corriente.

Te recomendamos que veas el vdeo que aparece en la pgina de contenidos que explica

cmo medir con el polmetro la corriente elctrica.

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Medicin de resistencia y potencia

La resistencia se mide con un hmetro o con un polmetro. Se representa mediante una dentro de un crculo.

Para llevar a cabo la medicin de la resistencia esnecesario aislar el elemento del resto del circuito.

El aparato que se emplea para medir la potencia es el vatmetro. En este caso no hayalternativa, puesto que por lo general los polmetros no miden la potencia. El vatmetro se

representa mediante una W dentro de un crculo.

Su conexin es ms compleja que la del resto de aparatos de medida y no es objeto de estudioen esta quincena.

Te recomendamos que veas el segundo vdeo sobre la medicin de corriente elctrica que

aparece en la pgina de contenidos.

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Resumen

La electricidad trabaja con conductores yla electrnica con semiconductores quetienen unas propiedades diferentes.

La electricidad aprovecha la energa de lacorriente elctrica para obtener otro tipo de

energa, la electrnica aprovecha elmovimiento de los electrones en un circuitopara tratar y transmitir informacin.

Un circuito electrnico est formado porlos siguientes componentes: resistencias,potencimetros, LDR, termistores, diodos ydiodos LED, condensadores, transistores ycircuitos impresos e integrados.

Resistencias: en electricidad, laoposicin al paso de la corriente hace que

las resistencias produzcan calor.En electrnica se trabaja con resistenciasmucho ms pequeas que, al oponerse alpaso de la corriente, limitan el valor de laintensidad que pasa protegiendo as a losdiversos componentes del circuito.

Los potencimetros o restatos sonresistencias de valor variable; algunospotencimetros tienen una palanca paraque podamos modificar su valor girndola,

en otros su valor se modifica haciendo girarla pieza de dentro con un destornillador.

Fotorresistencias o LDR: son resistenciasvariables en funcin de la luz que reciben.Cuando no reciben luz, tienen una granresistencia y si reciben mucha luz suresistencia baja y dejan pasar la corriente.

Termistores: Los Termistores sonresistencias de valor variable. Son de dostipos; los NTC (la resistencia disminuye conla temperatura) y los PTC (la resistenciaaumenta con la temperatura.

Condensadores: Se trata de componentescapaces de acumular carga elctrica queluego pueden liberar cuando nos interese; esdecir, pueden funcionar como pilas duranteun tiempo limitado.

Diodos: son componentes semiconductoresque dejan pasar la corriente en un sentido yla bloquean en el otro sentido. Los diodosque estamos ms acostumbrados a ver sonlos LED (Light Emitter Diode).

Transistor: es un dispositivo electrnicosemiconductor que cumple funciones deamplificador, oscilador, conmutador orectificador.

Los circuitos integrados o chips sondispositivos que contienen una gran cantidadde componentes electrnicos (diodos,transistores, resistencias, etc.) de muypequeo tamao y conectados entre s. De

esta forma se ahorra espacio y se reduce laposibilidad de error en las conexiones.

Todos los componentes electrnicos (diodos,condensadores, resistencias, transistores,circuitos integrados, etc.) anteriormentevistos se sueldan sobre una placa de materialconductor, configurando as lo que se conocepor circuito impreso.

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Resumen

Medicin de tensin

La tensin en un circuito elctrico oelectrnico se mide con un aparato llamadovoltmetro.El voltmetro es el aparato especfico paramedir tensin, pero muchas veces se empleael polmetro.Para medir la tensin, el voltmetro (o elpolmetro) deben conectarse en paralelo conel circuito.

Medicin de Intensidad

El aparato especfico para medir la intensidadde la corriente elctrica es el ampermetroaunque a veces se emplea el polmetro. Se

representa mediante una A dentro de uncrculo y se debe colocar en serie con larama del circuito en la que se quiere medir lacorriente.

Medicin de resistencia y potencia

La resistencia se mide con un hmetro ocon un polmetro. Se representa medianteuna dentro de un crculo. Para llevar acabo la medicin de la resistencia esnecesario aislar el elemento del resto del

circuito.

La potencia se mide con un vatmetro. Eneste caso no hay alternativa ya que por logeneral los polmetros no miden la potencia.Se representa mediante una W dentro de uncrculo. Su conexin es ms compleja que ladel resto de aparatos de medida y no esobjeto de estudio en esta quincena.

Tecnologa 4. 29

4


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Electrnica Analgica

Para practicar

1.Diferencia entre electricidad y electrnica

Seala los aparatos que son puramente electrnicos

Cafetera

Exprimidor

Lavadora

Ordenador porttil

Televisor

Radiador

Tecnologa 4. 30

4


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Electrnica Analgica

Para practicar

1.Diferencia entre electricidad y electrnica

Ejercicio corregido

Seala los aparatos que son puramente electrnicos

Cafetera S.

Exprimidor No. Es un aparato elctrico.

Lavadora No. Es un aparato elctrico yelectrnico

Ordenador porttil S

Televisor S.

Radiador No. Es un aparato elctrico.

Tecnologa 4. 31

4


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Electrnica Analgica

Para practicar

2.Medida de magnitudes elctricas

Seala la respuesta correcta para cada pregunta

Dnde situaras el ampermetro y el voltmetro en este circuito paramedir la intensidad y el voltaje de la lmpara B3?

a) b)

c) d)

e) NINGUNA es correcta

Tecnologa 4. 32

4


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Electrnica Analgica

Para practicar


Ejercicio corregido


Dnde situaras el ampermetro y el voltmetro en este circuito paramedir la intensidad y el voltaje de la lmpara B3?

a) CORRECTA b) INCORRECTA. El voltmetro no se coloca enserie con el componente a medir

c) INCORRECTA. No corresponde al mismocircuito. La polaridad de la pila est cambiada

d) INCORRECTA. El voltmetro y elampermetro estn mal situados.

e) NINGUNA es correcta. INCORRECTA.

Tecnologa 4. 33

4


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Electrnica Analgica

Para practicar


Dado el circuito de la figura seala las respuestas correctas

1. Para medir el voltaje de la bombilla B2 pongo un ampermetro en paralelo.

2. Para medir el voltaje de B1 pongo un voltmetro en paralelo.

3. Para medir la intensidad que circula por B3 pongo un voltmetro en serie.

4. Para medir la resistencia en B1 pongo el ohmmetro en paralelo.

5. Siempre hay que aislar los receptores del circuito para poder medir su resistencia.

Tecnologa 4. 34

4


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Electrnica Analgica

Para practicar


Ejercicio corregido

Dado el circuito de la figura seala las respuestas correctas

1. Para medir el voltaje de la bombilla B2 pongo un ampermetro en paralelo. FALSO

2. Para medir el voltaje de B1 pongo un voltmetro en paralelo. VERDADERO

3. Para medir la intensidad que circula por B3 pongo un voltmetro en serie. FALSO

4. Para medir la resistencia en B1 pongo el ohmmetro en paralelo. FALSO

5. Siempre hay que aislar los receptores del circuito para poder medir suresistencia.VERDADERO

Tecnologa 4. 35

4


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Electrnica Analgica

Para practicar

3. Cdigo de colores (I)

Seala la resistencia cuyo valor nominal y tolerancia coincida con laresistencia de la figura

A. 2100 ohmios; tolerancia: 5%

B. 500 ohmios; tolerancia: 5%

C. 1400 ohmios; tolerancia: 10%

D. 4 Kiloohmios; tolerancia: 10%

E. 400 ohmios; tolerancia: 5%

F. 4,5 Kiloohmios; tolerancia: 5%

Seala el cdigo de colores que tendra una resistencia cuyo valor nominal esde 1,5 Kiloohmios y 5% de tolerancia

1. Negro-marrn-rojo-oro

2. Rojo-negro-amarillo-plata3. Marrn-rojo-rojo-oro4. Verde-marrn-rojo-oro5. Marrn-amarillo-naranja-plata6. Marrn-verde-rojo-oro

Tecnologa 4. 36

4


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Electrnica Analgica

Para practicar

3. Cdigo de colores (I)

Ejercicios corregidos

Seala la resistencia cuyo valor nominal y tolerancia coincida con laresistencia de la figura

A. Incorrecta. El cdigo debera ser: rojo-marrn-rojo-oro

B. Incorrecta. El cdigo debera ser: negro-verde-rojo-oro

C. Incorrecta. El cdigo debera ser: marrn-amarillo-rojo-plata

D. Incorrecta. El cdigo debera ser: negro-amarillo-naranja-plata

E. Correcta.

F. Incorrecta. El cdigo debera ser: amarillo-verde-rojo-dorado

Seala el cdigo de colores que tendra una resistencia cuyo valor nominal esde 1,5 Kiloohmios y 5% de tolerancia

1. Falso. Su valor sera 100 ohmios; tolerancia 5%

2. Falso. Su valor sera 200 Kiloohmios; tolerancia 5%



5. Falso. Su valor sera 14 Kiloohmios; tolerancia 10%

6. Verdadero.

Tecnologa 4. 37

4


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Electrnica Analgica

Para practicar

4. Cdigo de colores (II)

Empareja los valores de la derecha con los cdigos de la izquierda, medianteflechas

Verde-marrn-rojo-oro 5,1 Kiloohmios; tolerancia 5%

Rojo-naranja-naranja-oro 100 ohmios; tolerancia 5%

Azul-rojo-rojo-plata 3,1 Kiloohmios; tolerancia 5%

Marrn-negro-marrn-oro 6,2 Kiloohmios; tolerancia 10%

Rojo-amarillo-naranja-oro 23 Kiloohmios; tolerancia 5%

Naranja-marrn-rojo-oro 24 Kiloohmios; tolerancia 5%

Tecnologa 4. 38

4


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Electrnica Analgica

Para practicar

4. Cdigo de colores (II)

Ejercicio corregido

Empareja los valores de la derecha con los cdigos de la izquierda,mediante flechas

Verde-marrn-rojo-oro 5,1 Kiloohmios; tolerancia 5%

Rojo-naranja-naranja-oro 23 Kiloohmios; tolerancia 5%

Azul-rojo-rojo-plata 6,2 Kiloohmios; tolerancia 10%

Marrn-negro-marrn-oro 100 ohmios; tolerancia 5%

Rojo-amarillo-naranja-oro 24 Kiloohmios; tolerancia 5%Naranja-marrn-rojo-oro 3,1 Kiloohmios; tolerancia 5%

Tecnologa 4. 39

4


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Electrnica Analgica

Para practicar

5. Diseo de circuitos electrnicos (I)

Disea los circuitos propuestos, constryelos y comprueba su funcionamientocon el programa croclip.

1. Disea un circuito que permita regular el brillo de dos bombillas,adems, si una se funde la otra seguir luciendo. (potencimetro de valormximo 300 ohmios). Piensa y comprueba qu solucin es correcta.Solucin A/ Solucin B.

2.Disea un circuito con dos motores, debemos poner un elemento demaniobra para hacer que se encienda uno u otro, un led rojo y un led verdeavisan cual es el motor que est funcionando. Piensa, comprueba posiblessoluciones y cul es correcta.Solucin A/ Solucin B.

3. Disear un circuito con un ventilador (represntalo con un motor) que

vaya a mayor o menor velocidad segn la temperatura. Un led rojo indicar sila velocidad es alta o baja. Termistor con un valor de 1000 ohmios dereferencia.Solucin A/ Solucin B.

4. Disea un circuito temporizado con un condensador electroltico de 400microfaradios, cargar el condensador con pulsador NA, la resistencia de cargaes de 100 ohmios y la de descarga 200 ohmios, un led permanecerencendido mientras se descarga el condensador. No marques la solucin solocomprueba respuesta para ver el circuito correcto.Ver Solucin.

5. Realiza un circuito para que si no hay luz una lmpara se encienda y si hayluz la lmpara se apaga. Utilizar, batera, LDR, transistor y lmpara en elemisor. No marques la solucin slo comprueba respuesta para ver el circuitocorrecto.Ver Solucin.

6. Realiza un circuito para que cuando sea de da suene el despertador(represntalo mediante un timbre o zumbador). Mediante un interruptor eldespertador estar apagado o encendido. No pulses la solucin solocomprueba respuesta para ver el circuito.Ver solucin.

Tecnologa 4. 40

4


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Electrnica Analgica

Para practicar


Ejercicios corregidosDisea los circuitos propuestos, constryelos y comprueba su funcionamientocon el programa croclip.

1. Solucin A. No es correcto, si una sefunde la otra deja de lucir.

1. Solucin B. Correcta. Con el simuladorpuedes comprobar como se regula laluminosidad, desplazando el botn sobrela barra en el potencimetro.

2. Solucin A. Correcto. El led rojo estprotegido y luce el motor superior, sipulsamos el conmutador luce el motorinferior y se encender el led verde,tambin protegido.

2. Solucin B. Incorrecto. Puedes com-probar que sin proteccin, los led nosoportan la corriente y se destruyen.

3. Solucin A. Correcto. En este circuitoel motor va ms rpido cuando se eleva latemperatura y el led luce con masintensidad. Puedes comprobarlo con elsimulador, desliza el cursor delpotencimetro, y adems, te indicar losvalores de corriente que circulan segn latemperatura.

3. Solucin B. Incorrecto. En estecircuito el motor va ms rpido cuandobaja la temperatura y el led luce contanta intensidad que debemos protegerlecon una resistencia.

Tecnologa 4. 41

4


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Electrnica Analgica

Para practicar


Ejercicios corregidosDisea los circuitos propuestos, constryelos y comprueba su funcionamiento

con el programa croclip.

4. Solucin Correcta. Comprueba el retardo en el apagado del led. Aplicacin la luzinterior de un vehculo permanece encendida unos segundos despus de cerrar lapuerta.

5. Solucin Correcta.

6. Solucin Correcta. Comprueba su funcionamiento con el programa croclip. Elzumbador se sita en el colector del transistor.

Tecnologa 4. 42

4


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Electrnica Analgica

Para practicar

5. Funcionamiento de circuitos

Circuitos con Diodos.

Ejercicio para rellenar huecos (letras y nmeros).

1. En el circuito de la figura:

El diodo A est en polarizacin _________ y el diodo B est en polarizacin

________.

2. En el circuito de la izquierda:

Los dos diodos estn polarizados __________ pero sololucir la bombilla ______ porque existe un _______.

3. En este circuito de la derecha:

Se encendern todas las bombillas menos labombilla ______porque su diodo en serieesta mal polarizado.

Tecnologa 4. 43

4


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Electrnica Analgica

Para practicar


Circuitos con Diodos.

Ejercicio para rellenar huecos (letras y nmeros).

4. En este circuito representado a la izquierda:

El __________ est en polarizacin _______ y solo lucela bombilla ____.

5. En el circuito de la derecha:

El motor girar en sentido _______ y lucirel _______ nmero___.

Tecnologa 4. 44

4


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Electrnica Analgica

Para practicar


Circuitos con Condensadores y Leds. Ejercicio para rellenar huecos en untexto

1. Dado el siguiente circuito se cumple:a) Si pulsamos P1 el condensador se _________a travs de la resistencia ___.b) Si pulsamos P2 el condensador se _________a travs de la resistencia ___.c) Cuando el condensador se __________luce el led

d) Si aumentamos el valor de la resistencia _______el condensador tardar______en cargarsee) Si aumentamos el valor de la resistencia _______el condensador tardar______en descargarse

2. Dado el siguiente circuito temporizador se cumple: (monta el circuito concroclip para entenderlo mejor):

a) Si pulsamos P1 el condensador se_______ y ____el diodo Led.

b) Si soltamos el pulsador P1 el condensador se________ a travs del _______ .c) El led sigue ___________hasta que elcondensador se __________.

Este circuito es un temporizador al apagado del led.

Tecnologa 4. 46

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Electrnica Analgica

Para practicar


Circuitos con Condensadores y Leds. Ejercicio para rellenar huecos en untexto

3. Dado el siguiente circuito temporizador se cumple: (monta el circuito concroclip para entenderlo mejor).

a) Cuando el conmutador est en la posicin A el condensador electrolticose _______.b) Cuando el conmutador est en la posicin ______el condensador sedescarga.c) El led luce cuando el conmutador est en la posicin _________.d) La resistencia __________ el tiempo de carga y descarga y ________alled.

Tecnologa 4. 47

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Electrnica Analgica

Para practicar


Funcionamiento y aplicacin de circuitos electrnicos.Seala la respuesta correcta para cada pregunta

1. Qu afirmacin corresponde al comportamiento de la bombilla tras cerrar elinterruptor?

1. La bombilla no se encender nunca

2. Al aumentar la temperatura seguir encendida

3. Se encender cuando bajemos la temperatura a 0C

4. La bombilla estar encendida siempre, no importa la temperatura

2. 2. En el circuito de la figura

1. Al cerrar P1, la bombilla tardar un tiempo en encenderse y, despus,permanecer as indefinidamente.

2. Al cerrar P1, no se encender la bombilla hasta que pulse P2.

3. Al cerrar P1, el condensador impedir el paso de corriente a la bobina delrel y esta permanecer inactiva.

4. Al cerrar P1, se activa el rel, se enciende la bombilla y despus de un rato,se apaga.

Tecnologa 4. 49

4


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Electrnica Analgica

Para practicar



3. En el circuito de la imagen, al cerrar el interruptor P1:

1. El transistor pasa a corte y luce la bombilla

2. El transistor pasa a saturacin y lucen la bombilla y el led

3. El transistor pasa a saturacin y luce solo el led

4. El transistor permanece en corte y no luce ni la bombilla ni el led.

4. Este circuito funciona como un detector de luz porque

1. Si es de noche se enciende la lmpara

2. Si es de da se enciende la lmpara

3. Para que detecte luz tengo que tener el rel desactivado

4. Si es de da se apaga la lmpara

Tecnologa 4. 50

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Electrnica Analgica

Para practicar



5. Este circuito simula el funcionamiento de las farolas de la calle

1. Porque se enciende la lmpara cuando el transistor esta en corte y hay luz

2. Porque se enciende la lmpara cuando es de da3. Porque se enciende la lmpara cuando es de noche, es un detector de

oscuridad

4. Porque el transistor conduce cuando es de da, es decir, la ldr detecta luz.

6. En este circuito se cumple

1. El transistor trabaja en zona activa como un amplificador de sonido.

2. El zumbador suena cuando la intensidad luminosa sobre la ldr es baja

3. El transistor trabaja como conmutador

4. El zumbador suena cuando el transistor pasa a corte.

Tecnologa 4. 51

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Electrnica Analgica

Para practicar


Ejercicios corregidos

Funcionamiento y aplicacin de circuitos electrnicos.


1. Qu afirmacin corresponde al comportamiento de la bombilla tras cerrar elinterruptor?

2. Al aumentar la temperatura seguir encendida

2. En el circuito de la figura:

4. Al cerrar P1, se activa el rel, se enciende la bombilla y despusde un rato, se apaga.

3. En el circuito de la imagen, al cerrar el interruptor P1:

3. El transistor pasa a saturacin y luce solo el led

4. Este circuito funciona como un detector de luz porque:

2. Si es de da se enciende la lmpara

5. Este circuito simula el funcionamiento de las farolas de la calle

3. Porque se enciende la lmpara cuando es de noche, es undetector de oscuridad

6. En este circuito se cumple:

1. El transistor trabaja en zona activa como amplificador de sonido.

Tecnologa 4. 52

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Electrnica Analgica

Autoevaluacin

Enunciados

1.Indica la respuesta correcta:

Valor numrico de la resistencia ......que tienen los colores siguientes:

1. verde, naranja, marrn, dorado


2. marrn, azul, amarillo, plateado


3. rojo, rojo, negro, plateado

Tecnologa 4. 53

4


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Electrnica Analgica

Autoevaluacin

Enunciados

1.Indica la respuesta correcta:


4. gris, negro, naranja, dorado

Valor numrico de la resistencia ...

...que tienen los colores siguientes:

5. marrn, marrn, marrn, marrn

Tecnologa 4. 54

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Electrnica Analgica

Autoevaluacin

Enunciados

8. Al pulsar el interruptor, la bombilla brillar? Une circuito y texto.

9. Identifica el circuito. Une circuito y texto correctamente.

Tecnologa 4. 56

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Electrnica Analgica

AutoevaluacinEnunciados

10. Identifica el circuito. Une circuito y texto correctamente.

Tecnologa 4. 57

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Electrnica Analgica

AutoevaluacinSoluciones

1. 530 +/- 5% 2. 160 +/-10%

3. 22 +/-10% 4. 80.000 +/- 5%

5. 110 +/- 1%

6. 7.

8. Al pulsar el interruptor la bombilla lucir:

Tecnologa 4. 58

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Electrnica Analgica

AutoevaluacinSoluciones

9. Identifica el circuito.

10. Identifica el circuito.

Tecnologa 4. 59

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Electrnica Analgica

Para saber msSiempre puedes aprender ms. No te conformes con lo que has aprendido.Visita las pginas que vinculan a estos interesantes enlaces:

Enlace 1:http://platea.pntic.mec.es/curso20/34_flash/html8/

Esta animacin te permitir repasar los contenidos de electricidad, corriente elctrica,

circuitos elctricos, magnitudes elctricas, ley de Ohm, smbolos elctricos yresolucin de circuitos en serie, paralelos y mixtos.

Enlace 2:http://www.catedu.es/aratecno/images/pilar/magnitudes.swf

Animacin para entender mejor las magnitudes elctricas, unidades y frmulas.

Enlace 3:http://www.youtube.com/watch?v=gfmeTxqLeX0

Video explicativo de los diodos. Unin pn. Polarizacin. Simbologa. Funcionamiento.Barrera de potencial. Proteccin del diodo.

Enlace 4:http://www.catedu.es/aratecno/images/resistencias.swf

Amplia tus conocimientos en resistencias elctricas, cdigo de colores, asociacionesserie, paralelo, resolucin de circuitos, leyes de Kirchhoff.

Enlace 5:http://www.youtube.com/watch?v=s0w6sgcm46c

Vdeo ilustrativo del transistor en corte y en saturacin.

Enlace 6:http://roble.pntic.mec.es/cgee0028/4esotecnologia/quincena4/4q2_sabermas_1b.htm

En esta pgina se cuentan los avances que se han producido en el proceso deminiaturizacin de los circuitos electrnicos cmo surge el chip circuitos integrados

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http://platea.pntic.mec.es/curso20/34_flash/html8/http://www.catedu.es/aratecno/images/pilar/magnitudes.swfhttp://www.youtube.com/watch?v=gfmeTxqLeX0http://www.catedu.es/aratecno/images/resistencias.swfhttp://www.youtube.com/watch?v=s0w6sgcm46chttp://roble.pntic.mec.es/cgee0028/4esotecnologia/quincena4/4q2_sabermas_1b.htmhttp://www.catedu.es/aratecno/images/pilar/magnitudes.swfhttp://www.catedu.es/aratecno/images/resistencias.swfhttp://www.youtube.com/watch?v=gfmeTxqLeX0http://www.youtube.com/watch?v=s0w6sgcm46chttp://roble.pntic.mec.es/cgee0028/4esotecnologia/quincena4/4q2_sabermas_1b.htmhttp://platea.pntic.mec.es/curso20/34_flash/html8/

Documents

Manual de Electronic A Analogica