PRÁCTICAS DE ELECTRÓNICA-I

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1 PRÁCTICAS DE ELECTRÓNICA-I LA RESISTENCIA, LOS DIODOS, EL TRANSISTOR Y EL CONDENSADOR (4º DE ESO) CURSO: 201 / 201 Nº DE GRUPO: COMPONENTES: U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 1 DE 19

2 CONTRATO DE RESPONSABILIDADES EN EL AULA TALLER Las personas abajo firmantes, pertenecientes al equipo número, pertenecientes al curso de de la ESO, se comprometen a trabajar en equipo asumiendo las responsabilidades que su puesto acarrea, a colaborar en el desarrollo común del proyecto en la medida de sus posibilidades, a intentar superar las dificultades de forma integradora, a relacionarse con tolerancia y respeto con el resto de compañeros/as y a hacer caso de las instrucciones oportunas al profesor/a durante la realización del proyecto o práctica propuesta por el profesor/a del Departamento de Tecnología. y para que conste: COORDINADOR/A SECRETARIO/A ENCARGADO/A MATERIAL Fdo: ENCARGADO/A HERRAMIENTAS Fdo: ENCARGADO/A SEGURIDAD/HIGIENE Fdo: ENCARGADO/A LIMPIEZA Fdo: Fdo: Fdo: Pontevedra, a de del año COORDINADOR SECRETARIO ENCARGADO DE MATERIAL Se encargará de acordar y poner todos los medios y esfuerzos de cada miembro del grupo para lograr una acción común eficaz. Representará al equipo ante los demás grupos y ante el profesor/a. En caso de ausencia del secretario, o en prácticas con equipos de reducido tamaño, asumirá las funciones de éste. Recoge, revisa y organiza toda la documentación escrita del grupo (planos, hojas, guión de prácticas..). Escribe el diario de construcción y demás documentos en común, poniéndolo a disposición del resto de componentes cuando éstos los soliciten. En caso de ausencia del coordinador asumirá las funciones de éste. Recoge y obtiene todo el material necesario para trabajar. Se encarga del buen uso y aprovechamiento del material, así como del posible reciclado del mismo. En caso de ausencia del encargado de herramientas, o en prácticas con equipos de reducido tamaño, asumirá las funciones de éste. ENCARGADO DE HERRAMIENTAS Proporcionará las herramientas necesarias y se responsabiliza de su devolución.se encarga de controlar el que no se extravíen o estropeen las herramientas puestas a disposición del grupo. Avisará al profesor/a del estado de las herramientas en caso de que éste no sea correcto. Se asegurará de que para cada tarea se emplee la herramienta adecuada. En caso de ausencia del encargado de material asumirá las funciones de éste. ENCARGADO DE SEGURIDAD E HIGIENE Observará el cumplimiento de las normas del taller y de la seguridad en el manejo de herramientas y materiales. Informar al profesor/a de cualquier acción insegura que puedan hacer sus compañeros. Se asegurará del empleo correcto de las EPIs. En caso de accidente leve, acompañará al compañero/a a portería. En caso de ausencia del encargado de limpieza asumirá las funciones de éste. ENCARGADO DE LIMPIEZA Establecerá los turnos de limpieza del espacio de trabajo. Cuando falten 5 min para acabar la sesión, debe asegurarse de que todos sus compañeros recogen el material y herramientas;y que al término de la actividad quede todo limpio y ordenado En caso de ausencia del encargado de seguridad e higiene, o en prácticas con equipos de reducido tamaño, asumirá las funciones de éste. U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 2 DE 19

3 1. EXPERIENCIAS CON LEDs Y RESISTENCIAS Se engloban aquí las experiencias 1,2 y 3 del guión de practicas. OBJETIVO: Identificar las resistencias fijas o resistores por el código de colores de los anillos. Conocer el empleo del polímetro para la medida de resistencias Conocer la función de la resistencia. Saber identificar los terminales de un LED Estudio de los diferentes modos de polarización de un LED. MATERIAL Y HERRAMIENTAS DISEÑOS DE LOS CIRCUITOS EXPERIENCIA 1 EXPERIENCIA 2 EXPERIENCIA 3 CUESTIONES 1. En estas prácticas vas a emplear una pila 3R12, la cuál proporciona un valor teórico (fijate en la etiqueta) de 4,5 V. Emplea el polímetro para comprobar qué tensión proporciona la pila que vas a emplear, y rellena la siguiente tabla: Tipo pila Valor teórico (el que marca la pila) (V) Valor medido (V) Error relativo % 3R12 4,5 V Nota: Acuérdate que para calcular el error relativo empleamos la siguiente fórmula: Error relativo (%) = Valor teórico Valor medido Valor medido 100 U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 3 DE 19

4 2. Completa las frases: a) La tensión eléctrica es: b) La tensión o voltaje se mide en y su símbolo es c) En una pila el terminal con el signo se llama d) En una pila el terminal con el signo + se denomina e) En el símbolo de una batería el terminal más largo se llama y su signo es f) El sentido de la corriente eléctrica, es del al mientras que el de los electrones es desde el al 3. Dibuja el símbolo de una pila y de una batería, indicando cuál es cuál. 4. En estas tres experiencias debes emplear resistencias de 120 Ω ( o 130 Ω) y 1,8 kω. De qué colores son los anillos que identifican dichas resistencias? (emplea la tabla del guión de prácticas de la página 5) Resistencia 120 Ω:... Resistencia 1,8 kω: Rellena la siguiente tabla empleando la tabla de código de colores de las resistencias y el polímetro para medir las resistencias reales. En caso de que alguna de las resistencias posea un valor óhmico real fuera del intervalo asegurado por el fabricante, hacérselo saber al profesor. Valor nominal Tolerancia Intervalo Valor real Error relativo (%) 120 Ω (0 130 Ω) - 1,8 kω - 6,8 kω - 18 kω - U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 4 DE 19

5 6. Completa las siguientes frases: a) La resistencia se mide en y su símbolo es b) La resistencia es la que ofrece un cuerpo al paso de la corriente eléctrica a su través. c) Una resistencia es un componente electrónico que la corriente eléctrica. d) Una resistencia de 1,8 kω deja pasar corriente que una resistencia de 120 Ω. 7. Dibuja el símbolo de una resistencia fija y de un potenciómetro; indicado cuál es cuál. 8. Cuál es la función de las resistencias en los montajes realizados en estas tres experiencias? 9. En esta experiencias has empleado un LED Qué significan las siglas LED? 10. Cuáles son las ventajas de un LED frente al empleo de una lámpara de incandescencia? 11. Dibuja el símbolo de un LED, indicando sobre él cual es la zona semiconductor P, cuál la N, el sentido de paso de la corriente y el de los electrones; cuál es el cátodo y cuál es el ánodo. U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 5 DE 19

6 12. En el siguiente gráfico, representando un LED, indica cuál es el cátodo, y cuál es el ánodo. 13. Cómo podemos distinguir el ánodo y el cátodo de un LED? 14. Sobre los circuitos dibujados en el apartado de diseño, indica mediante flechas el sentido de paso de la corriente, en los diferentes tramos del circuito. 15. Di si se ilumina o no el LED en cada una de tres experiencias a realizar, explicando como está polarizado el LED en cada caso.. Experiencia 1: Experiencia 2: Experiencia 3: 16. Un LED conduce la corriente eléctrica cuando.(elige las respuestas correctas): Conectamos el ánodo y el cátodo al los borne positivo y negativo de la pila, respectivamente. Conectamos el ánodo y el cátodo a los bornes negativo y positivo de la pila, respectivamente. Cuando está directamente polarizado. Cuando conecto la zona semiconductora P al polo positivo de la pila. Cuando conectamos la zona semiconductora N al polo positivo de la pila Cuando está inversamente polarizado Cuando conectamos la zona semiconductora P al ánodo de la pila. 17. Qué crees que pasaría si conectásemos una fuente de corriente alterna de poco voltaje en lugar de una pila? 18. En un circuito se conecta un LED a una fuente de corriente alterna de poco voltaje. Representa gráficamente la curva de la intensidad lumínica (I) del LED frente al tiempo. U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 6 DE 19

7 2. EXPERIENCIAS CON EL DIODO Se engloban aquí las experiencias 4,5,6 y 7. (Páginas 8-10 del guión de prácticas) OBJETIVO: Identificar los terminales de un diodo universal Conocer los diferentes modos de polarización de un diodo. MATERIAL Y HERRAMIENTAS DISEÑOS DE LOS CIRCUITOS(numera los LEDs de cada circuito) EXPERIENCIA 4 EXPERIENCIA 5 EXPERIENCIA 6A (Figura 17) EXPERIENCIA 6B (Fig 18) EXPERIENCIA 7 CUESTIONES 19. Qué es un diodo? U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 7 DE 19

8 20. Dibuja el símbolo de un diodo, identificando: la zona semiconductora tipo P, la zona semiconductora tipo N, el ánodo, el cátodo. 21. Cómo podemos distinguir el ánodo y el cátodo en un diodo universal a simple vista? 22. Indica sobre la figura cual es el cátodo (-) y cual es el ánodo (+). 23. Sobre los circuitos dibujados en el apartado de diseño de la experiencias 4, indica mediante flechas el sentido de paso de la corriente, en los diferentes tramos del circuito. 24. Indica si lucen o no los LEDs para las experiencias 4 y 5. Indica la polarización de cada uno de los diodos (para ello numera los LEDs de cada circuito). Experiencia 4: Experiencia 5: 25. A continuación figuran 3 copias del circuito de la figura 17. Indica mediante flechas el sentido de la corriente para las situaciones indicadas, y qué LEDs se iluminan en cada una de ellas.: a) Pulsamos el pulsador P1 b) Pulsamos el pulsador P2 c) Pulsamos P1 y P2 al mismo tiempo LED 1: LED 2: LED 1: LED 2: LED 1: LED 2: U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 8 DE 19

9 26. A continuación figuran 2 copias del circuito de la figura 18. Indica mediante flechas el sentido de la corriente para las situaciones indicadas, y qué LEDs se iluminan en cada una de ellas: a) Pulsamos el pulsador P1 b) Pulsamos el pulsador P2 LED 1: LED 2: LED 1: LED 2: 27. A continuación figuran tres copias del circuito de la figura 19. Indica mediante flechas el sentido de la corriente para las situaciones indicadas, y qué LEDs se iluminan en cada una de ellas.: 1. Pulsamos el pulsador P1 2. Pulsamos el pulsador P2 d) Pulsamos P1 y P2 al mismo tiempo LED 1: LED 2: LED 1: LED 2: LED 1: LED 2: 3. TESTER DE POLARIDAD OBJETIVO: Montar un circuito sencillo que nos sirva para conocer la polaridad de una pila, aprovechado los conocimientos adquiridos sobre el funcionamiento de los LEDs. MATERIAL Y HERRAMIENTAS U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 9 DE 19

10 DISEÑOS DE LOS CIRCUITOS (numera los LEDs de cada circuito) CUESTIONES 28. Dibuja el circuito de la figura 20 por duplicado, indicando mediante flechas el sentido de la corriente en las dos situaciones indicadas. Para cada una de las situaciones indica qué LED se ilumina y cual no. a) Pinza de color 1 y 2 conectadas a los polos negativo y positivo de la pila, respectivamente. b) Pinza de color 2 y 1 conectadas a los polos negativo y positivo de la pila, respectivamente. 29. Marca como verdaderas (V) o falsas (F) las siguientes frases referentes al funcionamiento de un diodo: a) Un diodo está formado por la unión de dos semiconductores extrínsecos. a) Un diodo está formado por la unión de dos semiconductores intrínsecos. b) Los semiconductores tipo P están dopados con elementos con 5 electrones de valencia. c) Los semiconductores tipo N están dopados con elementos con 5 electrones de valencia d) En polarización directa, la corriente no circula por el diodo e) El diodo puede emplearse como interruptor en un circuito f) En polarización inversa de una unión PN, el terminal de la zona N está conectado al terminal positivo de la fuente de tensión. g) Los semiconductores tipo P están dopados con elementos con 3 electrones de valencia. h) Los semiconductores tipo N están dopados con elementos con 3 electrones de valencia. i) Un LED conduce la corriente eléctrica cuando conectamos el ánodo y el cátodo al los bornes positivo y negativo de la pila, respectivamente 30. Qué significa polarización directa e inversa? Cuándo conduce la corriente un LED? U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 10 DE 19

11 4. EL TRANSISTOR COMO INTERRUPTOR Se engloban aquí las experiencias 11 y 12 del guión de practicas. (Páginas 13 y14 del guión) OBJETIVO Conocer el principio de funcionamiento del transistor. Identificar el tipo de transistor con el polímetro. MATERIAL Y HERRAMIENTAS DISEÑO EXPERIENCIA 11a (Fig 24) EXPERIENCIA 11b (Fig 25) EXPERIENCIA 12 (Fig 26) CUESTIONES 31. Señala las ventajas de un transistor frente a los tubos o válvulas de vacío. U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 11 DE 19

12 32. Señala las ventajas de un transistor frente a los diodos. 33. Cuáles son las principales funciones de un transistor? 34. Dibuja los símbolos de un transistor NPN y un PNP. 35. Qué indica la flecha en los símbolos del transistor? 36. El transistor tiene tres patillas o terminales. Sobre el cuerpo del transistor se pueden lee las referencias del tipo. No obstante, no hay indicaciones para identificar las patas, ya que depende del tipo de encapsulado. Con la ayuda del polímetro determina el tipo de transistor (NPN o PNP) e identifica los terminales de cada uno de los siguientes transistores. Inscripción TIPO Figura C5478 W76 C5588 PH Por qué se emplea una resistencia de 6.8 kω? U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 12 DE 19

13 38. Con ayuda del polímetro comprueba el estado de la resistencia de 6.8 kω y rellena la siguiente tabla: Valor nominal Tolerancia Intervalo Valor real Error relativo (%) 6,8 kω Qué tipo de transistor es el de la figura 24? 40. Se ilumina el LED en el primero de los montajes (Figura 24)? Por qué? 41. En que zona está trabajando el transistor en la figura 24, en zona de corte o en zona de conducción? 42. Se ilumina el LED en el segundo de los montaje (Figura 25)? Por qué? 43. Cómo está polarizada la unión base-emisor? 44. Se ilumina inicialmente el LED en el montaje de la figura 26? Por qué? 45. Cuando se ilumina el LED en el tercero de los montajes (Figura 26)? Por qué? 46. A raíz de las experiencias realizadas qué terminal controla el funcionamiento de un transistor? 5. EL TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR: DETECTOR DE HUMEDAD Se engloban aquí las experiencias 13 y 14 del guión de practicas. (Páginas 14-16) OBJETIVO Conocer el principio de funcionamiento del transistor. Utilizar el transistor como amplificador. U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 13 DE 19

14 MATERIAL Y HERRAMIENTAS DISEÑO EXPERIENCIA 13a(Fig 27) EXPERIENCIA 13b (Fig 28) EXPERIENCIA 14 (Fig 29) CUESTIONES 47. Explica el funcionamiento del circuito del detector de humedad. 48. Indica al menos tres aplicaciones prácticas del segundo de los montajes de la figura 28 (diferentes a las indicadas en la guía). 49. Explica el funcionamiento del circuito del interruptor sensitivo. U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 14 DE 19

15 50. Qué es un par o montaje Darlington? Cuál es su principal función? 51. Cómo se conectan los dos transistores en un par Darlington? a través de los terminales base base del primero-colector del segundo a través de los terminales emisor colector del primero- base del segundo a través de los terminales colector ninguna de las anteriores 52. Qué es la ganancia de un transistor? 6. EL BIESTABLE O FLIP-FLOP Esta práctica se corresponde con la experiencia 17 del guión de prácticas. (Páginas 19-20) OBJETIVO Conocer los principios de la memoria electrónica. MATERIAL Y HERRAMIENTAS U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 15 DE 19

16 DISEÑO CUESTIONES 53. Se ilumina algún LED cuando conectamos la pila? Cuál? 54. Qué observas cuando se toca el muelle del emisor del transistor 1 con el hilo conectado a la base del transistor 2? 55. Explica con tus propias palabras el funcionamiento del Flip-Flop o biestable. U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 16 DE 19

17 56. Investiga en Internet las aplicaciones prácticas de un Flip-Flop 7. EL CONDENSADOR Se engloban aquí las experiencias 19 y 20 del guión de prácticas (Páginas del guión). OBJETIVO Conocer los principios de funcionamiento de un condensador: Operación de carga y descarga Conocer cómo se puede variar el tiempo de descarga de un condensador. MATERIAL Y HERRAMIENTAS DISEÑOS EXPERIENCIA 19a (Fig 35) EXPERIENCIA 19b (Fig 36) EXPERIENCIA 20 (Fig 37) CUESTIONES 57. Qué observas en el circuito de la experiencia 19a (Figura 34? U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 17 DE 19

18 58. Que observas tras deshacer la pinza cocodrilo del polo negativo de la pila conectándola al cátodo del LED? En la experiencia 19a? 59. Notas alguna diferencia de la experiencia 19b y la 19 a? Cuál? A qué es debido? 60. Conoces algún parámetro del que dependa el tiempo de descarga de un condensador? Cuál o cuales? 61. Rellena la siguiente tabla para la experiencia de la figura 37, cambiando la resistencia de 1,8 kω, por una de 6,8 kω primero, y por una de 18 kω después. Resistencia 1,8 kω 6,8 kω 18 kω Tiempo de iluminación del LED ( tiempo descarga condensador) 62. Explica como varía (aumenta o disminuye) el tiempo de descarga de un condensador al aumentar la resistencia. 63. Completa las siguientes frases a) La función principal de un condensador es... b) La capacidad de carga de un condensador es... c) La capacidad de carga de un condensador se mide en..., cuyo símbolo es... d) El tiempo de carga y descarga de un condensador depende de la... y de la... e) Al disminuir la capacidad del condensador, el tiempo de descarga...(aumenta o disminuye) f) Al aumentar la resistencia asociada a un condensador, el tiempo de descarga...(aumenta o disminuye). U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 18 DE 19

19 g) En un condensador electrolítico como el empleado, el terminal más corto es el...; mientras que el terminal más corto es el Identifica los terminales del condensador de la figura: AUTOEVALUACIÓN Evaluá al resto de compañeros de tu equipo, asignándoles puntuaciones del 1-10 Nombre Organización Colaboración Cumplimiento de funciones Montaje circuitos Respuestas a preguntas Respeto opiniones ajenas Aportación global OBSERVACIONES: U.T.2: ELECTRÓNICA PÁGINA 19 DE 19