UNIVERSIDAD AUTONOMA DE AGUASCALIENTES SECRETARÍA DE EDUCACIÓN PÚBLICA ELECTRÓNICA ANALÓGICA M.I. VICTOR MORA ROMO Página 1 NOMBRE DE LA CARRERA: MECATRÓNICA. NOMBRE DE LA ASIGNATURA: ELECTRÓNICA ANALÓGICA. UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE AGUASCALIENTES PRÁCTICA: PRÁCTICASDE LABORATORIO UNIDAD III PRÁCTICA 1 CURVA CARACTERISTICA DEL DIODO GRUPO: 2°H INTEGRANTES DEL EQUIPO: MIGUEL ÁNGEL DELGADO GÓMEZ CALIXTO PÉREZ MOJARRO JOSÉ LUCIO MARMOLEJO CAMPOS. NOMBRE DEL MAESTRO: ING VÍCTOR MORA ROMO. 18/FEBRERO/2015
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NOMBRE DE LA CARRERA: MECATRÓNICA.
NOMBRE DE LA ASIGNATURA: ELECTRÓNICA ANALÓGICA.
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PRÁCTICA: PRÁCTICASDE LABORATORIO UNIDAD III
PRÁCTICA 1 CURVA CARACTERISTICA DEL DIODO
GRUPO: 2°H
INTEGRANTES DEL EQUIPO: MIGUEL ÁNGEL DELGADO
GÓMEZ
CALIXTO PÉREZ MOJARRO
JOSÉ LUCIO MARMOLEJO CAMPOS.
NOMBRE DEL MAESTRO: ING VÍCTOR MORA ROMO.
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ÍNDICE:
1. CARÁTULA
2. ÍNDICE
3. RESUMEN
4. MARCO TEÓRICO
5. MARCO TEÓRICO
6. MARCO TEÓRICO
7. MARCO TEÓRICO
8. MATERIALES Y DESARROLLO
9. DESARROLLO, RESULTADOS
10. OBSERVACIONES, CONCLUSION, BIBLIOGRAFÍA
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RESUMEN:
La corriente eléctrica fluye por el DIODO en un solo sentido, de ahí se le llama DIODO
SEMICONDUCTOR, dentro de los más comunes está el DIODO con una pieza de cristal semiconductor
conectada a dos terminales eléctricas.
Trabajar usando la fuente de poder junto a resistencias diodos y su respectivo Multímetro, nos aporta
gran ayuda para definir con exactitud el flujo de energía eléctrica que cruza por el DIODO y sus demás
componentes.
A los DIODOS también se les conoce como RECTIFICADORES ya que suprimen la parte negativa de la
señal, para convertir una CORRIENTE ALTERNA en CORRIENTE DIRECTA.
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MARCO TEÓRICO:
Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de
la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido. Este término generalmente se usa para
referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de
cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente ya
no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una
lámina como ánodo, y un cátodo.
De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo
de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima
de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña. Debido a este
comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de
suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente
alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentos
de Lee De Forest.
Los primeros diodos eran válvulas o tubos de vacío, también llamados válvulas
termoiónicas constituidos por dos electrodosrodeados de vacío en un tubo de cristal, con un
aspecto similar al de las lámparas incandescentes. El invento fue desarrollado en1904 por John
Ambrose Fleming, empleado de la empresa Marconi, basándose en observaciones realizadas
por Thomas Alva Edison.
Al igual que las lámparas incandescentes, los tubos de vacío tienen un filamento (el cátodo) a
través del cual circula la corriente, calentándolo por efecto Joule. El filamento está tratado
con óxido de bario, de modo que al calentarse emite electrones al vacío circundante los cuales son
conducidos electrostáticamente hacia una placa, curvada por un muelle doble, cargada
positivamente (el ánodo), produciéndose así la conducción. Evidentemente, si el cátodo no se
calienta, no podrá ceder electrones. Por esa razón, los circuitos que utilizaban válvulas de vacío
requerían un tiempo para que las válvulas se calentaran antes de poder funcionar y las válvulas se
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DESARROLLO: 1.- Realiza el siguiente montaje con un diodo, completa la tabla, la I la calculas con la ley de Ohm ¿Cómo la calcularías teniendo los valores de V, E y R?
V diodo
E
I
R=
2.- Invierte la posición del diodo y repite el proceso anterior
V diodo
E
I
R=
3.-Representa los resultados obtenidos en una gráfica I del diodo en el Eje Y, V diodo Eje X
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4.- Busca el diodo en los manuales, e indica aquí las características que ves más importantes.
5.- Repetir los pasos del 1 al 5 para 2 diferentes tipos de diodos más.
RESULTADOS:
Diodo Voltaje (v)
Silicio 0.7
Germanio (R=220!) 0.4
Germanio (R=10 k!) 0.22
Led Rojo 2.00
Led Verde 2.16
Led Amarillo 2.03
Led Azul 2.91
DISCUSIÓN:
Es importante remarcar la posición que toma la onda al aplicarle u diodo que realiza una función de
rectificador, pasando de CORRIENTE ALTERNA, a CORRIENTE DIRECTA.
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CONCLUSIONES: El desarrollo de ésta práctica fue muy interesante y productivo, ya que me permitió conocer de una
manera teórica-practica el porqué del comportamiento de los diodos en los diferentes sistemas
electrónicos que lo utilizan. Anterior a éste trabajo, me era desconocido como afectaba
directamente el calor a los diodos, pensaba en muchas posibilidades pero no sabía a ciencia cierta
que era lo que realmente ocurría cuando por un exceso en la demanda de la corriente, el diodo se
ponía en corto dañando a todo el sistema. También pude observar cómo es que los pulsos
negativos que no debería de conducir durante la polarización inversa del diodo, pasan por éste
como si fuera un conductor y dañan así por ejemplo el capacitor de filtraje de una fuente y por
consecuencia los sistemas conectados a ésta fuente.
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NOMBRE DE LA CARRERA: MECATRÓNICA.
NOMBRE DE LA ASIGNATURA: ELECTRÓNICA ANALÓGICA.
PRÁCTICA: PRÁCTICASDE LABORATORIO UNIDAD III
PRÁCTICA 2 CIRCUITOS CON DIODOS EN CD-CA
GRUPO: 2°H
INTEGRANTES DEL EQUIPO: MIGUEL ÁNGEL DELGADO
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ÍNDICE:
11. CARÁTULA
12. ÍNDICE
13. RESUMEN
14. MARCO TEÓRICO
15. MARCO TEÓRICO
16. MARCO TEÓRICO
17. MARCO TEÓRICO
18. MATERIALES Y DESARROLLO
19. DESARROLLO, RESULTADOS
20. OBSERVACIONES, CONCLUSION, BIBLIOGRAFÍA
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RESUMEN:
La corriente eléctrica fluye por el DIODO en un solo sentido, de ahí se le llama DIODO
SEMICONDUCTOR, dentro de los más comunes está el DIODO con una pieza de cristal semiconductor
conectada a dos terminales eléctricas.
Trabajar usando la fuente de poder junto a resistencias diodos y su respectivo Multímetro, nos aporta
gran ayuda para definir con exactitud el flujo de energía eléctrica que cruza por el DIODO y sus demás
componentes.
A los DIODOS también se les conoce como RECTIFICADORES ya que suprimen la parte negativa de la
señal, para convertir una CORRIENTE ALTERNA en CORRIENTE DIRECTA.
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MARCO TEÓRICO:
Hay dos tipos de corrientes eléctricas que pueden atravesar alambres: corriente directa (CD) y corriente alterna (CA).
La corriente directa (CD) siempre fluye en la misma dirección en un circuito eléctrico. Los electrones fluyen continuamente en el circuito del terminal negativo de la batería al terminal positivo. Incluso cuando ninguna corriente está atravesando el conductor, los electrones en el alambre se están moviendo a velocidades de hasta 600 millas (1 000 kilómetros) por segundo, pero en direcciones al azar porque el alambre tiene una temperatura finita. Puesto que un electrón se está moviendo hacia atrás en el conductor al mismo tiempo que otro se está moviendo hacia adelante, ninguna carga neta se transporta a lo largo del circuito. Si se conecta una batería a los extremos del alambre, los electrones son forzados a lo largo del conductor en la misma dirección. La velocidad de los electrones a lo largo del conductor es menor a una pulgada (pocos milímetros) por segundo. De manera que un electrón en específico tarda un largo tiempo en ir alrededor del circuito. Hay tantos electrones que todos están continuamente chocando entre sí, como fichas de dominó, y hay un cambio neto de cargas eléctricas alrededor del circuito que pueden llegar a alcanzar la velocidad de la luz.
Los tomacorrientes en nuestros hogares proporcionan corriente alterna (CA). Los electrones en el alambre cambian de dirección 60 veces por segundo. A los dispositivos eléctricos que usamos no les importa en qué dirección se están moviendo los electrones, puesto que la misma cantidad de corriente atraviesa un circuito sin importar la dirección de la corriente.
Las redes de distribución de energía eléctrica que llevan electricidad a nuestros hogares se diseñaron para manejar corriente alterna. Las tormentas de clima espacial pueden causar flujos de electricidad continua en la red eléctrica. Puesto que la red fue diseñada para que usara electricidad CA, y no electricidad CD, las corrientes directas inducidas por los estados del tiempo espacial pueden dañar o destruir ciertos equipos como los transformadores de voltaje.
OBJETIVOS: Tomar lectura de los resultados lanzados por los componentes, (DIODOS DE SILICIO-DIODOS DE
GERMANIO), en sus diferentes fases o sometidos a diferentes cargas, en esta ocasión CA-CD.
Los resultados expuestos en la pantalla del osciloscopio alarga la capacidad de comprensión de dichos
componentes.
Comprensión de la diferencia de valores y capacidades de cada uno de los diodos.
Comparar resultados comprobando teorías verdaderas o falsas.
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NOMBRE DE LA CARRERA: MECATRÓNICA.
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PRÁCTICA: PRÁCTICASDE LABORATORIO UNIDAD III
PRÁCTICA 3 CIRCUITOS RECTIFICADORES MONOFASICOS
GRUPO: 2°H
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ÍNDICE:
11. CARÁTULA
12. ÍNDICE
13. RESUMEN
14. MARCO TEÓRICO
15. MARCO TEÓRICO
16. MARCO TEÓRICO
17. MARCO TEÓRICO
18. MATERIALES Y DESARROLLO
19. DESARROLLO, RESULTADOS
20. OBSERVACIONES, CONCLUSION, BIBLIOGRAFÍA
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RESUMEN: Los diodos rectificadores cumplen con la función de estabilizar nuestra corriente siempre hacia
corriente DIRECTA.
Elimina el pulso positivo o negativo según la polarización del diodo.
MARCO TEÓRICO: La tensión de alimentación valdrá 0v durante la mitad del tiempo, es decir, siempre que se presente el
semiperiodo negativo. Para solucionar este problema podemos disponer de un puente de diodos, en el
que se rectifique por un lado el semiperiodo positivo y por otro el semiperiodo negativo, de forma que
la carga siempre este alimentada.
Para entender su funcionamiento, consideremos en primer lugar que se esta produciendo el
semiperiodo positivo.
La rectificación no controlada requiere un estudio previo de las necesidades, ya que el circuito
rectificador tan solo funcionará de la forma correcta si todas la condiciones de contorno con las que se
ha realizado el cálculo se cumplen. Es decir, tanto la tensión de entrada como la carga RL han de ser las
especificadas.
OBJETIVO: El alumno aprenderá a construir en forma experimental circuitos rectificadores
de media onda y onda completa, basados en un diseño teórico, así como a
evaluar su comportamiento, con instrumentos de medición.
Identificar el tipo de señal transmitida por el diodo.
Identificar los circuitos que conforman los diodos monofásicos y sus funciones.
Dominio del osciloscopio a este elemento.
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MATERIALES Y DESARROLLO:
Osciloscopio
Multímetro digital
Generador de
funciones
4 diodos rectificadores de silicio
1 resistor de 3.3 kΩ
2 resistores de 2.2 kΩ
1 transformador de 12.6 vrms con Derivación central
1 protoboard
MARCO TEÓRICO RECTIFICADORES DE MEDIA ONDA Y ONDA COMPLETA El rectificador de media onda es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva
de una señal de corriente alterna de lleno conducen cuando se polarizan inversamente. Además su
voltaje es positivo.
Polarización directa (Vi > 0)
En este caso, el diodo permite el paso de la corriente sin restricción. Los voltajes de salida y de
entrada son iguales, la intensidad de la corriente puede calcularse mediante la ley de ohm.por una
medida hermana
Polarización inversa (Vi < 0)
En este caso, el diodo no conduce, quedando el circuito abierto. No existe corriente por el
circuito, y en la resistencia de carga RL no hay caída de tensión, esto supone que toda la tensión
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Conecte el osciloscopio a los terminales del generador, teniendo cuidado que la
tierra del generador y la tierra del osciloscopio estén unidas, y observe la forma
de onda senoidal y grafíquela en la figura 4.2, anotando las sensibilidades
horizontal y vertical.
Time/div =
Volt/div =
Determine cual seria la forma de onda del voltaje de salida vo a través de la resistencia R y trácela en la figura 4.2. Conecte el osciloscopio a los terminales de R en la figura 3.3 (teniendo cuidado con los cables de tierra), con el interruptor AC-GND-DC en la posición DC, previo ajuste de la línea de cero en el centro de la pantalla con la posición GND. Grafique la forma de onda observada en la figura 4.3
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e) Calcule y anote el valor de CD del voltaje de salida a través de la
resistencia R VCD =
Mida el voltaje de salida de CD usando la escala DC del MMD y anote este Valor.
VCD =
¿Hay diferencia? ¿Explique a que se debe?
Cambie la posición del interruptor AC-GND-DC a la posición AC ¿Cuál es el efecto
en la salida? ¿Te parece que el área de la curva por debajo de la línea central es
igual al área de la curva por encima de la misma?. Discute con los integrantes de tu
equipo el efecto de la posición AC en formas de onda que tienen un valor promedio
diferente de cero.
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Figura
4.4
Calcule y mida el voltaje de CD de la forma de onda resultante de la figura 4.4,
indicando los signos adecuados a la polaridad de referencia
(calculado) VCD =
( medido ) VCD =
j) Construya el circuito de la figura 4.5. Mida y registre el
valor de R R =
Determine la forma de onda de salida en forma teórica y grafíquela en la figura 4.6 (un
ciclo completo), indicando valores máximos y mínimos.
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Con el osciloscopio observe la onda de
salida y grafíquela en la figura 4.7(recuerde colocar la p m)
Calcule el voltaje de CD de salida, usando la siguiente
ecuación: VCD = Área total / 2π = (2Vm – VDx ) / 2 = 0.318
Vm – VD / 2
VCD =
osición DC y ajustar la línea de 0V).
Mida el voltaje de salida de CD con el MMD y si existe diferencia, explique a que se debe.
VCD =
o) Construya el circuito de la figura 4.8 y registre los valores medidos de las Resistencias.
R1 =
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RESULTADOS:
Diodo Voltaje (v)
Silicio 0.7
Germanio (R=220!) 0.4
Germanio (R=10 k!) 0.22
Led Rojo 2.00
Led Verde 2.16
Led Amarillo 2.03
Led Azul 2.91
DISCUSIÓN: Los resultados obtenidos aclaran las dudas en cuanto a los valores y concuerdan con los valores de cada
uno de los diodos. O sus valores, ayudan al desarrollo matemático del circuito.
CONCLUSIÓN: Comparando los valores y los resultados se obtiene , sobre todo con los resultados lanzados por el
oscilosciopio, aclara las dudas que en su momento pudieron ser factor para la total comprensión del
elemento.
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TRASFORMADOR
Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.
El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. Está constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético, pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.
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Es parecido aúna placa fenólica que sirve para plasmar un circuito y pase la corriente y hacer que el circuito
funciones y en las horizontales viene donde se pone el voltaje (+) y (-) y las verticales en donde se plasma el
circuito así como se muestra en la siguiente figura.
RESULTADOS
a) Construya el circuito de la figura 5.1, Mida y registre el valor de R.
R = 6.56v
Figura 5.1
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Calcula la forma de onda del voltaje de salida con su ondulación y dibújala en la figura 5.2
Figura 5.2
Conecta el osciloscopio a los extremos de R, cuidando que la tierra del
osciloscopio y del generador estén unidas, usa la posición DC y dibuja la forma
de onda observada en la pantalla en la figura 5.3
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Figura 5.3
Cambia el capacitor del circuito de la figura 5 anteriores, dibuja las formas de onda
Observada en el osciloscopio en la figura 4.4
Figura 5.4
Cambia el capacitor del circuito de la figura 5 d anteriores, dibuja las formas de onda
Observada en el osciloscopio en la figura 5.5
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Figura
5.5
f) Construye el circuito de la figura 5.6, mide y registra el valor
de R g) R = 7.6
Figura
5.6
Determine cuál sería la forma de onda del voltaje de salida incluyendo la
ondulación y dibújala en la figura 5.7
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Figura
5.7
Conecta el osciloscopio a los extremos de R, cuidando que la tierra del
osciloscopio y del generador estén unidas, usa la posición DC y dibuja la forma
de onda observada en la pantalla en la figura 5.8
Figura
5.8
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Cambia el capacitor del circuito de la figura 5 h anteriores, dibuja la forma de onda
observada en el osciloscopio en la figura 5.9
Figura
5.10
Cambia el capacitor del circuito de la figura 5 e i) anteriores, dibuja la forma de onda
observada en el osciloscopio en la figura 5.11
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Figura 5.1
l) Construye el circuito de la figura 5.12, mide y registra el
valor de R R = 8.5
Figura 4.12
Determina cuál sería la forma de onda del voltaje de salida incluyendo la
ondulación y dibújala en la figura 5.13
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Figura
5.13
Conecta el osciloscopio a los extremos de R, cuidando que la tierra del osciloscopio y del generador estén unidas, usa la posición DC y dibuja la forma de onda observada en la pantalla en la figura 5.14
Figura
5.14
Cambia el capacitor del circuito de la figura
5 m anteriores, dibuja la forma de onda observada en el osciloscopio en la figura 5.15
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Figura
5.15
DISCUSIÓN
Observamos que las ondas sinodales son my parecidas otras cambias su rango y su valor de pico a pico es diferente también tu vimos que utilizar mucho el multimetro ya que teníamos que calcular cada componente.
Conclusión
Supimos manejar diferentes tipos de aparatos y también supimos la simulación en
el protoboard ya que supimos conectar los elementos que nos pusieron el manual
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PRÁCTICA: PRÁCTICASDE LABORATORIO UNIDAD III
PRÁCTICA 4 CIRCUITOS RECTIFICADORES CON FILTRO
CAPACITIVO
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Resumen_________________________________3pag
Marco teorico_____________________________4pag
Objetivos_________________________________5pag
Material a utilizar__________________________6pag
Observaciones_____________________________21pag
Conclusiones______________________________21pag
Bibliografía________________________________21pag
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RESUMEN
En esta práctica se realizara y visualizara la señal que da un puente de diodos conectado a un capacitor.
Esta fase es la que se emplea para poder generar una señal directa el cual es utilizado por todos los
equipos electrónicos.
Dependiendo el valor del capacitor será el tipo d señal rectificada que no dé a la salida esto debido a que el
capacitor funciona como un tinaco de agua el cual al llenarse al tope este solo deja salir lo que le va
sobrando de manera que la salida sea cada vez menos oscilante y de esa manera se genera una señal
directa.
En pocas palabras el capacitor es como un colcho que cuando la señal baja lo que hace es amortiguar el
bajón para que sea menos fuerte y de esa manera poder generar una señal de corriente directa lo más
exacta posible porque recordemos que la electricidad no es exacta esto debido a que siempre estará
variando por más directa que se trate de hacer esta siempre estará variando nunca perderá la propiedad
de la que se está obteniendo.
Lo que se va a realizar como ya se dijo es la primera fase de una fuente de alimentación el cual es una
fuente de alimentación para poder obtener una señal lo más directa se necesita de más capacitores para
poder generarla y así a la salida poder tener una señal como se requiere.
En conclusión la rectificación de señal directa es más que solo unos diodos y un capacitos se necesitan más
dispositivos electronicos para poder tener una señal directa.
Hay dos tipos de corrientes eléctricas que pueden atravesar alambres: corriente directa (CD) y corriente alterna (CA).
La corriente directa (CD) siempre fluye en la misma dirección en un circuito eléctrico. Los electrones fluyen continuamente en el circuito del terminal negativo de la batería al terminal positivo. Incluso cuando ninguna corriente está atravesando el conductor, los electrones en el alambre se están moviendo a velocidades de hasta 600 millas (1 000 kilómetros) por segundo, pero en direcciones al azar porque el alambre tiene una temperatura finita. Puesto que un electrón se está moviendo hacia atrás en el conductor al mismo tiempo que otro se está moviendo hacia adelante, ninguna carga neta se transporta a lo largo del circuito. Si se conecta una batería a los extremos del alambre, los electrones son forzados a lo largo del conductor en la misma dirección. La velocidad de los electrones a lo largo del conductor es menor a una pulgada (pocos milímetros) por segundo. De manera que un electrón en específico tarda un largo tiempo en ir alrededor del circuito. Hay tantos electrones que todos están continuamente chocando entre sí,
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como fichas de dominó, y hay un cambio neto de cargas eléctricas alrededor del circuito que pueden llegar a alcanzar la velocidad de la luz.
Los tomacorrientes en nuestros hogares proporcionan corriente alterna (CA). Los electrones en el alambre cambian de dirección 60 veces por segundo. A los dispositivos eléctricos que usamos no les importa en qué dirección se están moviendo los electrones, puesto que la misma cantidad de corriente atraviesa un circuito sin importar la dirección de la corriente.
Las redes de distribución de energía eléctrica que llevan electricidad a nuestros hogares se diseñaron para manejar corriente alterna. Las tormentas de clima espacial pueden causar flujos de electricidad continua en la red eléctrica. Puesto que la red fue diseñada para que usara electricidad CA, y no electricidad CD, las corrientes directas inducidas por los estados del tiempo espacial pueden dañar o destruir ciertos equipos como los transformadores de voltaje.
OBJETIVO:
El alumno aprenderá a construir en forma experimental circuitos rectificadores de media onda y onda
completa, basados en un diseño teórico, así como a evaluar su comportamiento, con instrumentos de
medición.
MATERIAL Y DESARROLLO
Osciloscopio Multimetro Digital
Generador De Funciones
4 Diodos Rectificadores De Silicio
1 Resistor De 3.3 KΩ,2 Resistores De 2.2 KΩ,1 Transformador De 12.6 Vrms Con
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1 Protoboard
Desarrollo práctica
a) Construya el circuito de la figura 5.1, Mida y registre el valor de R. R =
220ohm´s
Figura 5.1
Calcula la forma de onda del voltaje de salida con su ondulación y dibújala en la figura 5.2
Figura 5.2
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Conecta el osciloscopio a los extremos de R, cuidando que la tierra del osciloscopio y
del generador estén unidas, usa la posición DC y dibuja la forma de onda observada en
la pantalla en la figura 5.3
Figura 5.3
Cambia el capacitor del circuito de la figura 5 c anteriores, dibuja las formas de onda
observada en el osciloscopio en la figura 4.4
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Cambia el capacitor del circuito de la figura 5 d anteriores, dibuja las formas de onda
observada en el osciloscopio en la figura 5.5
Figura 5.5
f) Construye el circuito de la figura 5.6, mide y registra el valor de R g)
R = 100ohm´s
Figura 5.6
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Determine cuál sería la forma de onda del voltaje de salida incluyendo la ondulación y
dibújala en la figura 5.7
Figura 5.7
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Conecta el osciloscopio a los extremos de R, cuidando que la tierra del osciloscopio y
del generador estén unidas, usa la posición DC y dibuja la forma de onda observada en
la pantalla en la figura 5.8
Figura 5.8
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Cambia el capacitor del circuito de la figura 5 h anteriores, dibuja la forma de onda
observada en el osciloscopio en la figura 5.9
Figura 5.10
Cambia el capacitor del circuito de la figura 5 e i) anteriores, dibuja la forma de onda
observada en el osciloscopio en la figura 5.11
Figura 5.11
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l) Construye el circuito de la figura 5.12, mide y registra el valor de R
R = 330ohm´s
Figura 4.12
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Determina cuál sería la forma de onda del voltaje de salida incluyendo la ondulación y
dibújala en la figura 5.13
Figura 5.13
Conecta el osciloscopio a los extremos de R, cuidando que la tierra del osciloscopio y del generador estén unidas, usa la posición DC y dibuja la forma de onda observada en la pantalla en la figura 5.14
Figura 5.14
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Cambia el capacitor del circuito de la figura 5
m anteriores, dibuja la forma de onda observada en el osciloscopio en la figura 5.15
Figura 5.15
Cambia el capacitor del circuito de la figura 5 m anteriores, dibuja la forma de
ondaobservada en el osciloscopio en la figura 4.16
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DISCUSIÓN: Conforme se iba cambiando el capacitor la señal se iba haciendo un poco menos ondulada el cual el la
función que se realiza para obtener el voltaje directo.
Conclusiones: Este es el funcionamiento que hace una fuente de alimentación de corriente directa el cual por medio del
puente de diodos se obtiene la parte positiva de la señal y con los capacitores se va rectificando la señal de
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NOMBRE DE LA CARRERA: MECATRÓNICA.
NOMBRE DE LA ASIGNATURA: ELECTRÓNICA ANALÓGICA.
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PRÁCTICA: PRÁCTICASDE LABORATORIO UNIDAD III
PRÁCTICA 5 REGULADOR DE VOLTAJECON DIODO ZENER
GRUPO: 2°H
INTEGRANTES DEL EQUIPO: MIGUEL ÁNGEL DELGADO
GÓMEZ
CALIXTO PÉREZ MOJARRO
JOSÉ LUCIO MARMOLEJO CAMPOS.
NOMBRE DEL MAESTRO: ING VÍCTOR MORA ROMO.
18/FEBRERO/2015
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Resumen_________________________________3pag
Marco teorico_____________________________4pag
Objetivos_________________________________5pag
Material a utilizar__________________________6pag
Observaciones_____________________________21pag
Conclusiones______________________________21pag
Bibliografía________________________________21pag
RESUMEN PRACTICA Como ya se dijo antes hay diferentes tipos de diodos como lo son el rectificador y el zener entre los que más
se utilizan.
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Un diodo zener tiene diferente funcionamiento al de un rectificador una diferencia podría ser que
el diodo rectificador nos puede dotar de una sola parte del siclo de una señal senoidal en cambio
el diodo zener lo que hace es que este voltaje solo lo regula.
Este diodo funciona como una especie de potenciómetro el cual al tener una barrera lo que hace es que lo
va regulando según la demanda requerida por los demás dispositivos electrónicos. el diodo zener es otro
dispositivo electrónico que puede ser utilizado según la función que se requiera esto debido a su facultad
para regular el voltaje según la demanda que se pida por el circuito al que está conectado.
La manera en la que este funciona es la siguiente. Si el voltaje a través del diodo no alcanza el valor de
voltaje de ruptura o como se le conoce la barrera de potencial este solo se comporta como un swicht
abierto, pero cuando el voltaje es igual o excede al voltaje de ruptura o barrera de potencial el diodo esta
encendido y este diodo se puede sustituir por una fuente de alimentación de cd igual al potencial del diodo
zener.
Este diodo tiene muchas peculiaridades el cual tiene múltiples funciones y debido a eso es que es más
complejo saber para qué sirve y para que no sirve en cuanto a aplicaciones en equipos electrónicos. Es por
eso que no se usa tanto en equipos electrónicos.
Se trata de hacer algún tipo de arreglo para poder omitir la aplicación de este dispositivo electrónico.
MARCO TEORICO:
Hay dos tipos de corrientes eléctricas que pueden atravesar alambres: corriente directa (CD) y corriente alterna (CA).
La corriente directa (CD) siempre fluye en la misma dirección en un circuito eléctrico. Los electrones fluyen continuamente en el circuito del terminal negativo de la batería al terminal positivo. Incluso cuando ninguna corriente está atravesando el conductor, los electrones en el alambre se están moviendo a velocidades de hasta 600 millas (1 000 kilómetros) por segundo, pero en direcciones al azar porque el alambre tiene una temperatura finita. Puesto que un electrón se está moviendo hacia atrás en el conductor al mismo tiempo que otro se está moviendo hacia adelante, ninguna carga neta se transporta a lo largo del circuito. Si se conecta una batería a los extremos del alambre, los electrones son forzados a lo largo del conductor en la misma dirección. La velocidad de los electrones a lo largo del conductor es menor a una pulgada (pocos milímetros) por segundo. De manera que un electrón en específico tarda un largo tiempo en ir alrededor del circuito. Hay tantos electrones que todos están continuamente chocando entre sí, como fichas de dominó, y hay un cambio neto de cargas eléctricas alrededor del circuito que pueden llegar a alcanzar la velocidad de la luz.
Los tomacorrientes en nuestros hogares proporcionan corriente alterna (CA). Los electrones en el alambre cambian de dirección 60 veces por segundo. A los dispositivos eléctricos que usamos no les importa en qué dirección se están moviendo los electrones, puesto que la misma cantidad de corriente atraviesa un circuito sin importar la dirección de la corriente.
Las redes de distribución de energía eléctrica que llevan electricidad a nuestros hogares se diseñaron para manejar corriente alterna. Las tormentas de clima espacial pueden causar flujos de electricidad continua en la red eléctrica. Puesto que la red fue diseñada para que usara
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electricidad CA, y no electricidad CD, las corrientes directas inducidas por los estados del tiempo espacial pueden dañar o destruir ciertos equipos como los transformadores de voltaje.
Objetivo:
El alumno manejará circuitos reguladores de voltaje con diodo Zener en forma experimental
OBJETIVO GENERAL PRÁCTICA #5 SABER LA UTILIZACION DEL DIODO ZENER
OBJETIVO GENERAL PRACTICA #5 CONOCER EL DIODO ZENER
OBJETIVO PARTICULAR PRÁCTICA SABER COMO FUNCINA EL DIODO ZENER COMO REGULADOR DE VOLTAJE
OBJETIVO PARTICULAR PRÁCTICA SABER LAS ESPECIFICACIONES DEL DIODO ZENER
Introducción practica
Como se mencionó en la práctica anterior las tres partes fundamentales de una fuente de alimentación son
el rectificador, el filtro y el regulador. En la actualidad existen muchos tipos de filtros cuya función es la de
reducir la ondulación del voltaje de salida que ya fue atenuada por el filtro, a cantidades muy pequeñas, es
decir; despreciables, de tal manera que el voltaje de salida del regulador sea similar al proporcionado por
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Configuración ánodo y cátodo
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Un led1 ght-emitting diode: ‘diodo emisor de luz’; el plural aceptado por la RAE es ledes
2 ) es
uncomponente optoelectrónico pasivo y, más concretamente, un diodo que emite luz.
Visión general
Los leds se usan como indicadores en muchos dispositivos y en iluminación. Los primeros leds emitían luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en el espectro infrarrojo, visible y ultravioleta.
Debido a su capacidad de operación a altas frecuencias, son también útiles en tecnologías avanzadas de comunicaciones y control. Los leds infrarrojos también se usan en unidades de control remoto de muchos productos comerciales incluyendo equipos de audio y video.
Características
Formas de determinar la polaridad de un led de inserción
Existen tres formas principales de conocer la polaridad de un led:
La pata más larga siempre va a ser el ánodo.3
En el lado del cátodo, la base del led tiene un borde plano.
Dentro del led, la plaqueta indica el ánodo. Se puede reconocer porque es más pequeña
que el yunque, que indica el cátodo.
Ventajas y desventajas]
Ventajas
Los leds presentan muchas ventajas sobre las fuentes de luz incandescente y fluorescente, tales como: el bajo consumo de energía, un mayor tiempo de vida, tamaño reducido, resistencia a las vibraciones, reducida emisión de calor, no contienen mercurio (el cual al exponerse en el medio ambiente es altamente nocivo), en comparación con la tecnología fluorescente, no crean campos magnéticos altos como la tecnología de inducción magnética, con los cuales se crea mayor radiación residual hacia el ser humano; reducen ruidos en las líneas eléctricas, son especiales para utilizarse con sistemas fotovoltaicos (paneles solares) en comparación con cualquier otra tecnología actual; no les afecta el encendido intermitente (es decir pueden funcionar como luces estroboscópicas) y esto no reduce su vida promedio, son especiales para sistemas antiexploción ya que cuentan con un material resistente, y en la mayoría de los colores (a excepción de los leds azules), cuentan con un alto nivel de fiabilidad y duración.
Tiempo de encendido
Los leds tienen la ventaja de poseer un tiempo de encendido muy corto (menor de 1 milisegundo) en comparación con las luminarias de alta potencia como lo son las luminarias de
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alta intensidad de vapor de sodio, aditivos metálicos, halogenuro o halogenadas y demás sistemas con tecnología incandescente.
Variedad de colores
Ledes1 de distintos colores.
Ledes1 azules.
La excelente variedad de colores en que se producen los leds ha permitido el desarrollo de nuevas pantallas electrónicas de texto monocromáticas, bicolores, tricolores y RGB (pantallas a todo color) con la habilidad de reproducción de vídeo para fines publicitarios, informativos o para señalización.
Desventajas
Según un estudio reciente parece ser que los leds que emiten una frecuencia de luz muy azul, pueden ser dañinos para la vista y provocar contaminación lumínica.
4 Los leds con la potencia
suficiente para la iluminación de interiores son relativamente caros y requieren una corriente eléctrica más precisa, por su sistema electrónico para funcionar con voltaje alterno, y requieren de disipadores de calor cada vez más eficientes en comparación con las bombillas fluorescentes de potencia equiparable.
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Cuando un led se encuentra en polarización directa, los electrones pueden recombinarse con los huecos en el dispositivo, liberando energía en forma de fotones. Este efecto es
llamado electroluminiscencia y el color de la luz (correspondiente a la energía del fotón) se determina a partir de la banda de energía del semiconductor. Por lo general, el área de un led es muy pequeña (menor a 1 mm
2), y se pueden usar componentes ópticos integrados para formar
su patrón de radiación. Comienza a lucir con una tensión de unos 2 Voltios.
.
Leds rojos, verdes y amarillos
En los años sesenta el led se comenzó a producir industrialmente. Solo se podían construir de color rojo, verde y amarillo, con poca intensidad de luz y se limitaba su utilización a mandos a distancia (controles remotos) y electrodomésticos, como indicadores para señalar el encendido y apagado.
Leds ultravioletas y azules
A finales de los años noventa se inventaron los leds ultravioletas y azules.
Leds blancos
Gracias a la invención de los ledes azules es que se dio el paso al desarrollo del led blanco, que es un led de luz azul con recubrimiento de fósforo que produce una luz amarilla. La mezcla del azul y el amarillo (colores complementarios en el espectro RGB) produce una luz blanquecina denominada «luz de luna» que consigue alta luminosidad (7 lúmenes unidad), con lo cual se ha logrado ampliar su utilización en otros sistemas de iluminación.
Las temperaturas de color más destacadas que encontramos en los LED son:
Blanco frío: es un tono de luz fuerte que tira a azulado. Aporta una luz parecida a la de los
fluorescentes.
Blanco cálido: el tono de luz tira hacia amarillo como los halógenos.
Blanco neutro o natural: aporta una luz totalmente blanca, como la luz de día.
RGB: el LED está permitiendo en muchos productos conseguir diferentes colores. Quedan
muy luminosos ya que es el propio LED el que cambia de color, no se usan filtros.
Cabe destacar también que diversas pruebas realizadas por importantes empresas y organismos han concluido que el ahorro energético varía entre el 70 y el 80 % respecto a la iluminación tradicional que se utiliza hasta ahora.
9 Todo ello pone de manifiesto las numerosas
ventajas que los leds ofrecen en relación al alumbrado público.
Los leds de luz blanca son uno de los desarrollos más recientes y pueden considerarse como un intento muy bien fundamentado para sustituir los focos o bombillas actuales (lámparas incandescentes) por dispositivos mucho más ventajosos. En la actualidad se dispone de tecnología que consume el 92 % menos que las lámparas incandescentes de uso doméstico común y el 30 % menos que la mayoría de las lámparas fluorescentes; además, estos leds pueden durar hasta 20 años.
10 Estas características convierten a los leds de luz blanca en una
alternativa muy prometedora para la iluminación.
También se utilizan en la emisión de señales de luz que se trasmiten a través de fibra óptica. Sin embargo esta aplicación está en desuso ya que actualmente se opta por tecnología láser que focaliza más las señales de luz y permite un mayor alcance de la misma utilizando el mismo cable. Sin embargo en los inicios de la fibra óptica eran usados por su escaso coste, ya que suponían una gran ventaja frente al coaxial (aún sin focalizar la emisión de luz).
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Pantalla de leds: pantalla muy brillante formada por filas de leds verdes, azules y rojos ordenados según la arquitectura RGB, controlados individualmente para formar imágenes
vivas muy brillantes, con un altísimo nivel de contraste. Entre sus principales ventajas, frente a otras pantallas, se encuentran: buen soporte de color, brillo extremadamente alto (lo que le da la capacidad de ser completamente visible bajo la luz del sol), altísima resistencia a impactos.
Tecnología de fabricación
(del acrónimo inglés LED, li
En corriente continua (CC), todos los diodos emiten cierta cantidad de radiación cuando los pares electrón-hueco se recombinan; es decir, cuando los electrones caen desde la banda de conducción (de mayor energía) a la banda de valencia (de menor energía) emitiendo fotones en el proceso. Indudablemente, por ende, su color dependerá de la altura de la banda prohibida (diferencias de energía entre las bandas de conducción y valencia), es decir, de los materiales empleados. Los diodos convencionales, de silicio ogermanio, emiten radiación infrarroja muy alejada del espectro visible. Sin embargo, con materiales especiales pueden conseguirse longitudes de onda visibles. Los leds e IRED (diodos infrarrojos), además, tienen geometrías especiales para evitar que la radiación emitida sea reabsorbida por el material circundante del propio diodo, lo que sucede en los convencionales.
Compuestos empleados en la construcción de leds
Compuesto Color Long. de onda
arseniuro de galio (GaAs) Infrarrojo 940 nm
arseniuro de galio y aluminio (AlGaAs) rojo e infrarrojo 890 nm
arseniuro fosfuro de galio (GaAsP) rojo, anaranjado y amarillo 630 nm
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carburo de silicio (SiC) azul 480 nm
diamante (C) ultravioleta
silicio (Si) en desarrollo
Los primeros leds construidos fueron los diodos infrarrojos y de color rojo, permitiendo el desarrollo tecnológico posterior la construcción de diodos para longitudes de onda cada vez menores. En particular, los diodos azules fueron desarrollados a finales de los años noventa por Shuji Nakamura, añadiéndose a los rojos y verdes desarrollados con anterioridad, lo que permitió —por combinación de los mismos— la obtención de luz blanca. El diodo de seleniuro de cinc puede emitir también luz blanca si se mezcla la luz azul que emite con la roja y verde creada por fotoluminiscencia. La más reciente innovación en el ámbito de la tecnología led son los leds ultravioleta, que se han empleado con éxito en la producción de luz negra para iluminar materiales fluorescentes. Tanto los leds azules como los ultravioletas son caros respecto a los más comunes (rojo, verde, amarillo e infrarrojo), siendo por ello menos empleados en las aplicaciones comerciales.
Diagramas
Circuito básico de polarización directa de un solo led.
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Circuito básico para polarizar varios leds de manera directa.
Para conectar leds de modo que iluminen de forma continua, deben estar polarizados directamente, es decir, con el polo positivo de la fuente de alimentación conectado al ánodo y el polo negativo conectado al cátodo. Además, la fuente de alimentación debe suministrarle una tensión o diferencia de potencial superior a su tensión umbral. Por otro lado, se debe garantizar que la corriente que circula por ellos no exceda los límites admisibles, lo que dañaría irreversiblemente al led. (Esto se puede hacer de manera sencilla con una resistencia R en serie con los leds). En las dos imágenes de la derecha pueden verse unos circuitos sencillos que muestran cómo polarizar directamente leds.
La diferencia de potencial varía de acuerdo a las especificaciones relacionadas con el color y la potencia soportada.
En términos generales, pueden considerarse de forma aproximada los siguientes valores de diferencia de potencial:
12
Rojo = 1,8 a 2,2 voltios.
Anaranjado = 2,1 a 2,2 voltios.
Amarillo = 2,1 a 2,4 voltios.
Verde = 2 a 3,5 voltios.
Azul = 3,5 a 3,8 voltios.
Blanco = 3,6 voltios.
Luego, mediante la ley de Ohm, puede calcularse la resistencia R adecuada para la tensión de
la fuente Vfuente que utilicemos.
En la fórmula, el término I se refiere al valor de corriente para la intensidad luminosa que necesitamos. Lo común es de 10 miliamperios para leds de baja luminosidad y 20 mA para leds
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de alta luminosidad; un valor superior puede inutilizar el led o reducir de manera considerable su tiempo de vida.
Otros leds de una mayor capacidad de corriente, conocidos como leds de potencia (1 W, 3 W, 5 W, etc.), pueden ser usados a 150 mA, 350 mA, 750 mA o incluso a 3000 mA dependiendo de las características optoeléctricas dadas por el fabricante.
Cabe recordar que también pueden conectarse varios en serie, sumándose las diferencias de potencial en cada uno. También se pueden hacer configuraciones en paralelo, aunque este tipo de configuraciones no son muy recomendadas para diseños de circuitos con leds eficientes.
Objetivo: Conocer el funcionamiento del diodo LED.
OBJETIVO GENERAL PRÁCTICA Conocer cómo funciona el diodo emisor de luz
OBJETIVO GENERAL PRÁCTICA Conocer las especificaciones del led
OBJETIVO PARTICULAR PRÁCTICA Conocer las especificaciones sobre el led
OBJETIVO PARTICULAR PRÁCTICA Saber cómo funciona el led y su barrera de potencial.
Material y Equipo 1 resistencia de 130 Ω
1 resistencia de 180 Ω
1 resistencia de 1KΩ
1 protoboard
1 Multímetro
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a) Vamos a analizar la polarización de un diodo en distintos casos, a la vez que estudiamos como varía la corriente por el LED a medida que variamos la resistencia de protección R. Monta el circuito propuesto anteriormente para los valores de resistencia que se proponen y rellena la tabla adjunta.
Caso 1.)R = 130 Ω
¿Luce
LED?
(si/no)
Tensión
en
Voltios
Corriente
Diodo (vAK) no 1 .02ª
R 1 1 .02
Caso 2.)R = 180 Ω
¿Luce
LED?
(si/no)
Tensión
en
Voltios
Corriente
Diodo (vAK) si 2
R - 2
Caso 3.)R = 1 KΩ
¿Luce
LED?
(si/no)
Tensión
en
Voltios
Corriente
Diodo (vAK) NO 3 .3
R - 3 .3
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b.- Vuelve a montar el circuito del caso 1, pero invirtiendo la polaridad del diodo
LED. Rellena la tabla adjunta:
¿Luce
LED?
(si/no)
Tensión
en
Voltios
Corriente
Diodo (UAK) SI 2 2mA
R -
Conclusiones
DISCUSIÓN LAS TABLAS NO ESTAN MUY CLARAS POR LO QUE NO SE CONTESTARON DEL TODO NO SE ENTENDIA LO QUE S EPEDIA.
CONCLUCIONES LAS TABLAS PARA LLENAR NO SON MUY CLARAS SE SABE QUE ES LO QUE SE PIDE PERO NO SE ENTIENDE BIEN.