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TPRPT - Taller de análisis de un circuito con LED y resolución teórica del mismo - Contenido educativo

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Subido el 22 de noviembre de 2020 por Juan Ramã‼N G.

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Resolución del taller de análisis de un circuito con LED con el simulador Crocodile Clips y posterior resolución teórica del mismo circuito.

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Vamos a hacer el ejercicio este del taller evaluable, que es una revelación de la intensidad de corriente de un LED. 00:00:00
Entonces, este ejercicio tiene varias partes. 00:00:09
Lo primero es que reproducir ese circuito que tenéis ahí con Procodile Clips. 00:00:12
Vamos a ir, sacamos lo primero el LED, vamos a los elementos de iluminación, 00:00:16
cogemos un LED de qué color nos gusta, verde por ejemplo, el LED de la posición correcta. 00:00:23
Ahí lo llevamos, voy a poner aquí el vapor y voy a ponerme más centradito para que me quede más cuadraído, ¿vale? 00:00:32
Entonces, LED, me voy para atrás, pilas, una pila de 4 o 5, ¿verdad? 00:00:47
4 o 5 voltios, un interruptor, vamos a los interruptores que están aquí, un interruptor normal y corriente, 00:00:55
y detrás del interruptor la resistencia 00:01:07
fija 00:01:12
horizontal 00:01:15
la seleccionamos 00:01:20
y ponemos 220 00:01:23
y esto acá lo borramos 00:01:25
para que sean 220 ohmios 00:01:29
pinchamos en Enter 00:01:32
y cerramos el circuito con los cables 00:01:34
¿vale? 00:01:36
entonces, ¿qué hace ahora mismo nuestro circuito 00:01:37
tal como lo tenemos. Bien, una vez que tenemos el circuito, ya podemos jugar con él, ya 00:01:40
podemos cerrar el interruptor, por ejemplo, y vemos que se enciende el LED y le damos 00:01:50
al interruptor y vemos que se apaga. Ya sabemos más o menos el funcionamiento básico de 00:01:56
un circuito con LED, ¿vale? Entonces, ahora, este circuito lo vamos a guardar en el pendrive, 00:02:01
los que no tenéis pendrive, guardarlo en el escritorio 00:02:12
¿vale? 00:02:15
lo vamos a guardar con el nombre 00:02:16
led-resistencia.zp 00:02:18
entonces, desde el programa de 00:02:20
Proconel Clips, hacemos file 00:02:22
save 00:02:24
hacerlo todos, por favor 00:02:25
y lo guardáis 00:02:30
como 00:02:31
resistencia 00:02:32
guión led 00:02:37
punto zp 00:02:40
guardado 00:02:42
Vale, vamos al siguiente paso de las instrucciones. 00:02:43
Ahora, abrimos un documento de texto de LibreOffice, con lo cual iros a el menú de inicio, oficina, menú de inicio, oficina, LibreOffice Right. 00:02:48
Abrís un nuevo documento de texto, ponéis vuestro nombre y apellidos en negrita en la primera línea, como siempre, y vamos a contestar las preguntas. 00:03:04
Voy a intentar hacer la parte teórica, voy a saltar, ahora mismo si os fijáis hay que cerrar el interruptor, poner en el documento que pasa, abrir el interruptor, cambiar el voltaje de la pila, volver a cerrar el interruptor, que ocurre, vamos a cambiar el voltaje de la pila a 9 voltios porque es necesario para hacer el ejercicio. 00:03:14
entonces la pila la seleccionamos, le cambiamos el voltaje a 9 00:03:39
ya tenemos 9 voltios, cerramos el interruptor y vemos que el LED explota 00:03:43
seguimos haciendo el ejercicio y luego ya lo apuntáis todo en el documento 00:03:49
todo eso lo tenéis que ir escribiendo viendo que pasa 00:03:53
vamos a cambiar el valor de la resistencia a 250 ohmios 00:03:55
entonces abres el interruptor, arreglamos el LED y cambiamos el valor de la resistencia por 250 00:04:00
Entonces, abrimos el interruptor, cogemos el cocodrilo, le mordemos en el LED estropeado, le decimos que sí, con lo cual ya me lo ha arreglado y ahora cambiamos la resistencia a 250 ohmios y volvemos a cerrar. 00:04:07
¿Y ahora qué pasa? Ya no explota. ¿De acuerdo? Hemos visto que con una pila pequeña, si cerramos el circuito, funciona, pero cuando aumento los voltios, empieza a pasar demasiada intensidad y me puedo cargar los LED. 00:04:29
Para protegerlos tengo que poner una resistencia de mayor valor. ¿De acuerdo? Es lo que hemos hecho, más resistente. 00:04:47
Y ahora la pregunta buena, que es la que me mola de este ejercicio, es la siguiente. 00:04:53
Vale, selecciona la resistencia y ve bajando su valor hasta que explote. 00:04:59
¿Vale? 00:05:04
Entonces, seleccionamos la resistencia y con esta flechita que está aquí a la derecha del 250 vamos bajando. 00:05:05
Y vamos bajando de uno en uno hasta que llegue un momento antes de llegar a 220 que va a ser 1. 00:05:13
Ahí está, 225 explota. 00:05:19
¿Qué vamos a hacer? 00:05:22
bien, vamos a abrir el interruptor, vamos a coger el cocodrilo, lo vamos a reparar y 00:05:22
ahora le voy a dar un puntito más para que no me explote. En 226 justo no me explota 00:05:36
y en 225 sí. ¿Qué me pide ahora el problema? Si os fijáis el ejercicio me dice, intenta 00:05:44
resolver el circuito, ¿vale? En un circuito usa toda la ley de Ohm y comprueba que el 00:05:55
valor obtenido en el simulador es correcto, ¿vale? En Crocodile Clips los LEDs están 00:06:00
diseñados para soportar 30 miliamperios, eso lo tengo que cambiar, de hecho lo voy 00:06:08
a cambiar ahora mismo en el ejercicio, ¿vale? Porque en Crocodile Clips, ¿vale? Recuerda 00:06:13
con led provoco una caída de tensión y se provoca una intensidad máxima de 20 miliamperios, 00:06:25
¿cómo? Pero en croco rail clips los led soportan hasta 30 miliamperios, tenlo en cuenta, ¿vale? 00:06:29
Entonces, para resolver el circuito, ¿vale? Utilizamos los valores de un led y esta parte 00:06:50
la tenemos que hacer en el cuaderno y luego hacerle una foto y insertarla en el documento 00:06:59
junto con el resultado del archivo y el documento del libro de edificio. 00:07:05
Entonces, ya tengo mi ejercicio corregido para que no haya problemas. 00:07:09
Entonces, me voy al ejercicio del taller evaluable y ahora viene la gracia, sacar el cuaderno 00:07:17
porque vamos a resolver este circuito de formación. 00:07:23
Vamos a resolverlo con los datos del método de Eclipse de caída de tensión igual a 2,1 00:07:25
voltios y la intensidad máxima de su portal LED antes de explotar son 30 miliamperios. 00:07:37
Aquí cuando tenemos el circuito cerrado, que es como lo que tenemos que utilizar, es 00:07:43
como si aquí no hubiera interruptores, es un cable, es un ahorro, todo el mundo mirando 00:07:50
y todo el mundo apuntando esto en el cuaderno porque luego lo tendréis que subir a la jadea 00:07:54
evidentemente la intensidad va a correr en la dirección de las hojas del reloj 00:08:00
porque sale del positivo y llega al negativo 00:08:05
entonces tenemos una resistencia que yo la quiero calcular 00:08:09
hemos visto que los 420 ohmios explotaban esto con 9 voltios 00:08:15
me pregunto cuál es la resistencia que me aguanta si aquí pongo 9 voltios 00:08:20
vale entonces vamos a resolverlo tenemos ese circuito que es el circuito de led sin el interruptor porque es un interruptor cerrado lo podemos obviar 00:08:27
la resistencia es la que quiero calcular el led tiene estas características que son las que usa 00:08:43
prototipos la intensidad de la dirección de las 00:08:50
hojas del reloj porque sale del positivo y llega al negativo de la fila 00:08:55
entonces fijaros vamos a aplicar la ley de ohm sobre este circuito 00:09:01
la vamos a hacer la ley de ohm la voy a hacer utilizando la receta que es como más me gusta 00:09:07
así para no equivocarme entonces 00:09:13
los leyes que podíamos hacer con ellos, ¿os acordáis? ¿por qué lo podíamos sustituir? 00:09:17
por una pila que haga la vuelta 00:09:23
con el positivo hacia arriba de valor 2,1 voltios 00:09:26
y la intensidad que voy a obligar a pasar por ella, voy a ajustarlo al máximo para que no explote 00:09:35
y luego lo que haré será considerar que cuando la resistencia supere ese valor, pues entonces ya explotará 00:09:42
con lo cual la intensidad la voy a fijar y la voy a poner a la Imax, que son, voy a ponerlo en amperios, 0,03, ¿vale? Amperios. 00:09:48
bien, entonces 00:10:06
ya tengo mis datos 00:10:08
el LED 00:10:09
voy a utilizar 00:10:11
el truco de poner una pila a la hora de la vuelta 00:10:13
y la intensidad máxima 00:10:16
que está girando 00:10:19
voy a calcular aquí la ley 00:10:20
bueno, pues elegimos un punto 00:10:22
poníamos los signos en las resistencias 00:10:25
estoy viendo la receta que ya util 00:10:27
vale, punto P 00:10:29
signos en las resistencias 00:10:31
y ahora recorremos el circuito en la dirección 00:10:32
de la intensidad 00:10:34
haciendo que cuando me encuentre una pila 00:10:35
con su voltaje, cuando me encuentre una resistencia 00:10:38
pues voy a poder, voy a poder 00:10:40
entonces vamos a poner que la resistencia 00:10:41
es I 00:10:44
es 0,03 00:10:45
por R, no lo sé 00:10:48
y sigo, menos 00:10:49
después que me encuentro una pila 00:10:51
de 2,1 voltios 00:10:55
con signo de salida 00:10:58
menos 00:11:00
y sigo 00:11:01
y me encuentro otra pila 00:11:04
que es de 1 al igual que 2, por ciento de salida, más, y ya llego al segundo. 00:11:05
Cuando lleguemos al último, ahora vamos a hacer la expresión, digamos. 00:11:12
Por lo tanto, ¿cuánto vale r? Bueno, menos 0,0,3r es igual a 9 menos 2,1, 6,9. 00:11:15
9 menos 2,1 es 6,9. Como 6,9 es positivo, pasará al otro lado del igual, como negativo. 00:11:35
¿Vale? 6,9 00:11:40
Bueno, puedo cambiar los lados de signo 00:11:43
No pasa nada, ¿vale? 00:11:47
Y R me queda 00:11:48
6,9 00:11:50
Dividido entre 0,03 00:11:52
¿Lo veis? 00:11:55
¿Y cuánto me da esto? 00:11:58
Pues cogemos a nuestra amiga 00:11:59
La calculadora 00:12:01
Y fijaros 00:12:02
Cuánto da 00:12:05
6,9 00:12:07
Entre 0,03 00:12:10
230 años clavados 00:12:12
donde está mi línea de resistencia en 230 años cuando yo bajo de 230 años que le pasa 00:12:26
que hay que protegerlo con un poquito de margen y le pondré 233 ohmios 00:12:35
con lo cual le meto unos cuantos ohmios más para protegerlo y que no estemos al límite, al límite 00:12:49
porque si no lo estoy forzando 00:12:54
vale, pues vamos al circuito 00:12:55
y nos fijamos que en este caso, creo que el clip se está considerando 00:12:59
el LED 00:13:04
tiene 2,22 00:13:06
voltios de caída de tensión 00:13:09
¿vale? 00:13:13
el tratamiento es el mismo 00:13:14
entonces 00:13:17
como tiene 2,22 00:13:19
voltios 00:13:21
y por R 00:13:22
menos 2,22 00:13:25
más 9 igual a 0 00:13:27
resolvemos 00:13:30
me queda 6,78 00:13:31
entre 0,03 00:13:34
me da 226, ¿vale? Entonces, una vez que hemos resuelto nuestro circuito, en el circuito 00:13:38
que estamos simulando vemos que en el momento en el que yo baje de 226, ¿qué pasa si yo 00:13:49
pongo menos resistencia? ¿Qué pasa con la intensidad? Aumenta. Por lo tanto, la intensidad 00:13:54
se va a pasar del máximo. Y en cuanto yo pase de 226 hacia abajo, ¡fum! ¿Vale? Entonces, 00:14:03
para que veáis que funciona, vamos a repetirlo con otro voltaje. Por ejemplo, vamos a poner 00:14:13
12 voltios. ¿Qué pasa si yo tengo 12 voltios? ¿Vale? Como tengo más voltios, la resistencia 00:14:21
va a ser mayor. Me la voy a llevar a 350. Y voy a ponerle aquí 12 voltios. Y espero 00:14:36
que no explote. Vale, no explota. ¿Vale? He subido los voltios, he subido la resistencia 00:14:45
y entonces el circuito sigue funcionando. ¿Qué pasa si yo agarro esta resistencia 00:14:51
y la empiezo a bajar? Pues cuando llegue a un valor concreto explotará. Ahí está, 00:14:56
323, con lo cual 00:15:04
si yo lo pongo en 324 00:15:06
¿vale? 00:15:09
esto luce 00:15:14
y no falla, bien 00:15:15
vamos a ver si la resistencia para un circuito 00:15:16
¿vale? vamos a ver si la resistencia 00:15:19
para un circuito con 00:15:22
12 voltios 00:15:24
los datos son los mismos 00:15:26
a ver cuánto me da 00:15:31
¿vale? repito el ejercicio 00:15:33
entonces 00:15:36
tenemos 12 voltios en la pila 00:15:37
tenemos una resistencia que quiero calcular 00:15:39
cuánto vale, tenemos un diodo 00:15:41
que lo voy a 00:15:43
sustituir con una pila del depredador 00:15:46
222, dada la vuelta 00:15:47
y en la intensidad máxima volvemos a ajustar 00:15:50
la 0,03 00:15:51
recorremos el circuito igual que antes 00:15:52
y por R 00:15:55
y por R, con el signo menos 00:15:57
0,03 por R 00:16:00
pila dada la vuelta, menos 2,22 00:16:01
Pila al derecho 00:16:05
Más 12 00:16:09
Y esto lo igualamos a 0 00:16:10
Es igual que antes 00:16:12
Lo único que nos viene es la pila 00:16:14
En vez de ser la derecha, 12 00:16:15
Resolvemos aquí 00:16:17
Hacemos menos 0,03 00:16:19
Por R 00:16:21
Es igual a 12 menos 2 con 2 00:16:23
Con 22 00:16:25
Son 9,78 00:16:25
Menos 9,78 00:16:28
Porque pasa 00:16:33
entre 0,3 00:16:33
¿Seguro? 00:16:43
326 00:16:48
¿Omios? 00:16:49
¿Vale? 00:16:53
Bueno, en el simulador me sale 324, más o menos 00:16:54
¿Vale? 00:16:57
Si yo bajo de esta cantidad 00:16:58
¡Pum! 00:17:00
Si yo 00:17:05
me mantengo en esta cantidad superior 00:17:06
de resistencia 00:17:09
protejo mi led de forma competente 00:17:10
¿Vale? 00:17:13
y más o menos veis que el simulador 00:17:14
me da los mismos valores 00:17:16
aquí el 324 00:17:17
bueno, todavía me lo aguantaría 00:17:21
pero cuando bajo el 323 00:17:22
¡chipu! explota 00:17:24
¿vale? ahí está el sonido de la diferencia 00:17:26
yo aquí le pondría 00:17:28
el valor estándar más cercano 00:17:29
sería 330 00:17:32
con lo cual cogería una resistencia 00:17:33
de 330 ohmios, que es ligeramente 00:17:37
superior 00:17:39
bueno, pues ese es el ejercicio que hay que hacer 00:17:40
con este taller 00:17:43
la última parte que hay que hacer es 00:17:44
colocar el LED en posición contraria 00:17:48
vale, pues entonces yo tengo aquí 00:17:50
324 00:17:52
voy a arreglar mi LED 00:17:54
no, y lo quieres 00:17:56
borrar, si, voy a borrar el LED 00:17:59
y voy a colocar el LED en dirección contraria 00:18:02
vale 00:18:04
un amarillo 00:18:06
pues no me da igual 00:18:08
y tengo que ver que esto que pasa 00:18:09
bueno 00:18:12
Pues lo conectamos, ¿vale? Y lo que pasa es que en este caso explota. ¿Por qué? Porque 00:18:13
lo estoy conectando. Si le pongo menos voltios, simplemente, si no lo llevo hasta el límite 00:18:21
de explotar, si le pongo cuatro voltios y medio, por ejemplo, cuatro voltios, este de 00:18:30
aquí lo arreglo, simplemente lo que va a ocurrir es que no va a lucir, ¿vale? Simplemente 00:18:39
el circuito con el diodo dando la vuelta bloquea el paso de la corriente y no deja pasar la corriente 00:18:45
con lo cual si lo esfuerzo mucho, lo revierto, pero si no, tampoco os enciende. 00:18:52
Bueno pues ir haciendo, si queréis ahora con el globo de clips el circuito y abriros unos puestos 00:18:59
y empezar a hacer el ejercicio, si no termináis lo podéis entregar desde aquí, si no lo hacéis entregar 00:19:08
Valoración:
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Idioma/s:
es
Autor/es:
JUAN RAMÓN GARCÍA MONTES
Subido por:
Juan Ramã‼N G.
Licencia:
Todos los derechos reservados
Visualizaciones:
66
Fecha:
22 de noviembre de 2020 - 18:45
Visibilidad:
Público
Centro:
IES ANTONIO GAUDI
Duración:
19′ 16″
Relación de aspecto:
16:9 Es el estándar usado por la televisión de alta definición y en varias pantallas, es ancho y normalmente se le suele llamar panorámico o widescreen, aunque todas las relaciones (a excepción de la 1:1) son widescreen. El ángulo de la diagonal es de 29,36°.
Resolución:
1360x768 píxeles
Tamaño:
114.95 MBytes

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