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4º ESO - TECNO. Circuito con 2R+Led, ver si explota y cálculo de R para que luzca al max (receta) - Contenido educativo

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Subido el 2 de diciembre de 2020 por Juan Ramã‼N G.

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Resolución de un circuito con dos resistencias y un led. a) Ver si explota el led, b) Cálculo de R1 para que el led luzca al máximo sin explotar.

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muy bien pues venga vamos a resolver este circuito 00:00:03
pila 9 voltios resistencia 1 200 ohmios 00:00:07
un led resistencia 2 100 ohmios la primera pregunta explota 00:00:13
vale cuando yo encontro circuitos con led 00:00:20
vale ya para empezar si tienen más de una resistencia tienen más de una pila y 00:00:24
y tal, cómo resolvemos los circuitos. ¿Qué tenemos que utilizar? Vamos a utilizar la 00:00:33
receta que os di para resolver circuitos de tamaño. ¿Vale? La receta hay que sabérsela. 00:00:39
Por lo tanto, voy a aplicar la receta. No la voy a escribir porque la he escrito ya 00:00:45
60 veces. Si la tenéis además en el aula virtual. Pero sí la voy a utilizar. Si la 00:00:49
tenéis por ahí escrita, es buen momento para que la vayáis buscando. Entonces, antes 00:00:54
de aplicar la receta, cuando veo un LED, ¿qué tengo que saber de los LEDs? Hay dos datos 00:01:00
de los LEDs que tengo que saber. ¿Cuál? La intensidad máxima, ¿qué da? 0,02 amperios, 00:01:06
es lo mismo que 20 miliamperios. ¿Y qué otro dato sé de los LEDs? Que me genera una 00:01:19
caída de tensión de 2 voltios. Y esto lo simulábamos en mi circuito poniéndolo, sustituyéndolo 00:01:28
a la hora de resolverlo por una pila nada a la vuelta. Como voy a asumir que la intensidad 00:01:37
va a venir en esta dirección, la intensidad tira de arriba a abajo, y eso generará que 00:01:43
para que atraviese este trozo del circuito los electrones pierdan 2 voltios. Eso es lo 00:01:53
mismo, con lo cual para simular el circuito lo voy a hacer así. Realmente no hace falta 00:02:03
dibujar esto, con que sepas que esto funciona como una pila con el positivo hacia arriba 00:02:08
y cuando apliques la receta lo encuentres como tal, valdría. Entonces, apliquemos la 00:02:12
receta, punto uno de la receta, resolver las asociaciones de resistencias. ¿Tengo alguna 00:02:18
asociación de resistencia resoluble? No, porque las dos resistencias que tengo, que 00:02:24
aparentemente están en serie, tienen algo en pedido que me rompe la cabeza. Paso 1 terminado, 1, ok, ya termino. Paso 2, elegimos un punto del circuito, que para ser originales voy a coger ese, y una dirección para la intensidad, que ya la he elegido como esto, ¿por qué? porque sé que si tengo mi pila con el positivo mirando arriba, 00:02:30
y solo tengo esa pila 00:03:02
esto funciona como una pila de la vuelta 00:03:05
punto 2 de la receta 00:03:06
hecho, hay 5 puntos 00:03:15
yo tengo la mitad de la pregunta 00:03:17
tercero, recorremos el circuito 00:03:18
empezando en el punto P 00:03:24
en la dirección de la intensidad 00:03:26
poniendo signos en la resistencia 00:03:28
más por donde llegamos 00:03:31
menos por donde salimos 00:03:33
pues venga 00:03:34
empezamos en P 00:03:37
recorremos el circuito en la dirección de la intensidad 00:03:39
¿Si o no? 00:03:49
¿Vale? O sea, hasta ahora mismo no dificulta, todo bien. 00:03:51
Bien. 00:03:53
Ok. 00:03:59
Punto 4. 00:04:01
Volvemos a recorrer el circuito y ahora es el importante. 00:04:02
¿Vale? 00:04:06
Esto es lo que más os guía. 00:04:06
El punto 4. 00:04:08
En el punto 4 voy a ver resistencia. 00:04:09
Lo que voy a hacer es sumar caídas de potencial. 00:04:16
Sumar Vs. 00:04:19
Cuando no tengo la resistencia, ¿cuánto vale la caída de potencial? 00:04:21
Si me encuentro en el punto 4, y cuando me encuentro una resistencia, tengo que hacer la intensidad por el valor de la resistencia, porque eso sube. 00:04:25
Y cuando me encuentro un ámbito, pues cojo su valor, que ya sube directamente, y lo subo a lo resto. 00:04:43
Y le pongo el signo de salida. 00:04:51
Importante, signo de salida. 00:04:57
¿Vale? Pues vamos a recorrer el circuito. 00:04:59
Desde el punto P, en la dirección de la intensidad, y cuando me encuentre una resistencia, pondré 00:05:02
V por I, con el signo de salida, y cuando me encuentre una pila, empiezo. 00:05:08
Llego a la primera resistencia, que es de 200 ohmios. 00:05:15
La intensidad no la conozco, por lo tanto, 200 ohmios por la intensidad sea la que sea, 00:05:19
¿con qué signo? 00:05:26
Menos. 00:05:27
Y le pongo el signo menos delante, no detrás, delante. 00:05:28
200, menos 200 ohmios. 00:05:32
seguimos, me encuentro el diodo, pero el diodo como funciona, como una pila dada la vuelta, si me encuentro una pila que tengo que ponerla, 2 con el signo de salida, por donde estoy saliendo, por el menos, menos 2, seguimos revolviendo el circuito, me encuentro una resistencia, una resistencia que tengo que aplicar la ley de ohm, son 100 por la intensidad, con signo menos, 00:05:34
Y después llego ya a la última pila, que es una pila, por lo tanto, consigno más por I, pero hay que hacer I por R, ¿por qué? 00:06:15
Porque en las resistencias V es igual a I por R, en la ley de Ohm. Estoy sumando Vs, ¿vale? 00:06:35
Esto es, fijaros, este primer término es V en R1, aquí, la caída de potencial aquí. 00:06:42
Después, ¿qué estoy haciendo? 00:06:51
Poner la caída de potenciar aquí. 00:06:52
Esto de aquí es VL. 00:06:54
¿Lo veis? 00:06:59
Ahora llego a la segunda resistencia. 00:07:00
Esto de aquí es VNR2. 00:07:02
Y ahora llego a la última pila, que es VPILA. 00:07:08
¿Qué pasa? 00:07:15
Que cada vez que yo tengo que consumir energía para atravesar lo que sea, 00:07:17
resto potencial 00:07:22
pero cuando llego 00:07:25
y paso por una batería 00:07:27
que me paso de 0 a 9 voltios 00:07:29
lo que me están es dando energía 00:07:31
lo pongo en positivo 00:07:32
fijaros que todos son negativos 00:07:34
menos el de la pila que es positivo 00:07:36
cada vez que yo paso por algún elemento 00:07:38
que me robe energía 00:07:40
es menos 00:07:42
por eso las resistencias 00:07:44
yo les pongo los signos para no equivocarme 00:07:46
y siempre van a ser menos con lo que salga 00:07:48
porque por definición en el paso anterior he ido recorriendo en la misma dirección y por donde salgo siempre es menos 00:07:50
porque lo he puesto así, o sea, por definición en una resistencia siempre va a ser menos 00:07:57
y las pilas, depende de cómo estén, me quitarán o me aportarán, por eso se van menos o más 00:08:01
pero para no equivocaros con los signos, la receta la hacemos con el truco de recorrer el circuito 00:08:07
y poner los signos en las resistencias, y a partir de ahí ya es mecánico 00:08:12
cojo el signo de salida y me lo da automáticamente, ¿vale? no tengo que preocuparme 00:08:16
Bien, planteo entonces la suma de todas las diferencias de potencial. Si yo estoy en un punto, ¿cuál es la diferencia de potencial con respecto a ese mismo punto? Cero. 00:08:20
Con lo cual, cuando yo he salido, me han ido quitando cosas y me han ido poniendo cosas, y cuando vuelvo al mismo punto, por eso el último punto es igualamos, acelero y resolvemos. 00:08:33
y ya está, vamos a resolverlo. ¿Lo entendéis? Realmente esto se llama el método de las 00:08:49
intensidades virtuales de Maya para resolver circuitos, pero como es muy complejo, intento 00:09:00
simplificarlo. Le llamamos la receta, mete ese nombre tan largo, y lo único que estamos 00:09:06
haciendo es una serie de pasos, ir haciendo que vayáis calculando las caídas de potencial 00:09:11
en todos estos elementos y luego 00:09:19
como vuelvo al mismo punto, la diferencia de potencial es 0 00:09:21
igual a... Bueno, entonces 00:09:23
juntamos peras con peras 00:09:27
y manzanas con manzanas. 00:09:29
Así es. Tengo menos 200i 00:09:31
menos 100i 00:09:34
menos 300i 00:09:34
Ahora juntamos las manzanas. 00:09:37
Menos 2 más 9 00:09:40
más 7, ¿no? 00:09:41
Y esto es igual a 0. 00:09:47
El menos 300i 00:09:49
está restando. 00:09:50
¿Cómo pasa? 00:09:52
Sumando, por lo tanto, 300i es igual a 7, le doy la vuelta, que es igual, y ahora i que tiene 300 multiplicando, para despejarlo, me quedan 7 entre 300. 00:09:54
¿Y cuánto es 7 entre 300? Pues 7 entre 300 es 0,023. ¿Y estos son amplios? ¿Está claro? Bien. 00:10:08
0,023 amperios 00:10:37
la pregunta era, ¿explota? 00:10:41
sí explota 00:10:43
porque no hemos puesto suficiente resistencia 00:10:54
la resistencia que hemos puesto es pequeña 00:10:57
¿vale? 00:10:59
entonces, ahora ya un poco más rápido 00:11:01
lo que voy a hacer es resolverlo 00:11:03
pero ahora lo que voy a dejar 00:11:06
fijaros es 00:11:07
sin saber cuánto vale la R 00:11:08
entonces me faltaría un dato 00:11:10
porque me falta la I, me falta la R 00:11:12
pero la I la puedo calcular o lo puedo saber 00:11:14
sabiendo que como tiene que lucir al máximo 00:11:17
la intensidad que quiero que pase 00:11:19
es justo esta 00:11:23
que es la máxima que aguanta 00:11:24
entonces lo que voy a hacer en el siguiente paso es 00:11:26
voy a fijar la I 00:11:29
y ahora la I 00:11:31
sí que la voy a conocer 00:11:33
y la resistencia es la que no voy a conocer 00:11:34
y voy a repetir el proceso 00:11:38
voy a plantearme mi ecuación completa 00:11:39
y voy a resolver 00:11:41
pero en este caso la que me va a quedar 00:11:42
solo voy a repetir el mismo circuito 00:11:44
Lo habéis apuntado todos, ¿no? 00:11:54
Venga, pues vuelvo a aplicar la receta, pero ahora en las nuevas condiciones. 00:11:58
¿Cuáles son las nuevas condiciones? 00:12:02
Me están diciendo que quiero que la luz vaya al máximo y esta resistencia no la conozco. 00:12:03
Quiero calcularla. 00:12:09
Esa resistencia R1 no la conozco. 00:12:11
La intensidad ahora sí la conozco y vale 0,02 amperios. 00:12:14
Que se vea, que se vea. 00:12:24
¿Vale? 00:12:26
la intensidad será 00:12:26
0,02 amperios 00:12:28
y va a ir en la dirección de las agujas del reloj 00:12:30
entonces, venga 00:12:35
ponemos un punto 00:12:36
elegimos la dirección 00:12:39
que ya está elegida para la intensidad 00:12:41
voy a ir recorriendo el circuito 00:12:43
poniendo los signos, ya los he puesto 00:12:44
todo eso ya lo tengo hecho 00:12:46
paso al paso 4 directamente 00:12:47
¿cuál era el paso 4? recorrer 00:12:50
desde el punto P, me encuentro una resistencia 00:12:52
I por R 00:12:55
0,02, que ahora sí que lo conozco 00:12:56
por la resistencia, que es lo que no conozco 00:12:58
0,1 00:13:00
Llego a la pila, signo de salida 00:13:01
bueno, esto perdón, con menos 00:13:04
la primera resistencia va con signo menos 00:13:06
Sigo, la pila 00:13:09
2 voltios 00:13:10
y con signo de salida, menos 00:13:12
Llego a la siguiente resistencia 00:13:13
y son 100 00:13:15
por 0,02 00:13:17
que lo conozco las dos cosas, con signo menos 00:13:19
Llego a la última pila 00:13:22
más 9 00:13:24
Igual lo vamos a hacer y lo resolvemos. 00:13:25
Veis que en esa ecuación que acabo de plantear, ¿qué he puesto para que el LED luzca al máximo? 00:13:28
La intensidad al límite que me aguanta el LED. 00:13:40
Si tuviera más intensidad que eso, explotaría. 00:13:44
Y si tuviera menos, luciría, pero no al máximo. 00:13:48
¿Vale? Pues esa es la historia. 00:13:51
Fijaros que estoy haciendo dos veces el mismo problema, pero preguntando... 00:13:54
Bueno, resolvemos, venga. 00:14:00
100 por 0,2 son 2, esta multiplicación, 100 por 0,02, me sale 2, ¿vale? menos 2 menos 2 son menos 4, menos 4 más 9, más 5, resistencia 1, esto está restando, pasa allí sumando, 5 entre 0,02. 00:14:04
simplemente he despejado la ecuación 00:14:35
he seguido haciendo las multiplicaciones 00:14:40
sumando las cosas 00:14:43
y al final, lo estoy haciendo muy rápido 00:14:44
porque si no, no me da tiempo 00:14:48
la resistencia son 5 entre 0,0 00:14:49
250 ohmios 00:14:53
vale, y ahora os pregunto, ¿cuánto valía? 00:14:59
200 00:15:08
he puesto más resistencia 00:15:09
y al poner más resistencia 00:15:11
y estoy haciendo que haya menos intensidad, con lo cual tiene sentido. 00:15:14
Ok, pues ya está, esto es todo por hoy. 00:15:18
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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:
78
Fecha:
2 de diciembre de 2020 - 19:28
Visibilidad:
Público
Centro:
IES ANTONIO GAUDI
Duración:
15′ 22″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1366x768 píxeles
Tamaño:
243.55 MBytes

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