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ACTIVIDAD 1: MONTAJES EN SERIE Y EN PARALELO A) GENERADOR 1- Une tres pilas de 1,5 V para conseguir una de 4,5V. Conéctales una bombilla. 2- Une dos pilas de 9V en paralelo, conéctalas a una bombilla, realiza lo mismo pero ahora con tres pilas en paralelo. Compara los dos circuitos ¿Qué observas?. 3- Une una pila de 1,5V con una de 2V en paralelo, puedes repetir el mismo circuito con diferentes potenciales.¿Qué ocurre?¿Qué conclusión sacamos?. 4- Realiza un circuito simple conectando tres pilas de 3V en paralelo, crea otro pero con tres pilas en serie. Compáralos. CONCLUSIONES: Si uno pilas en serie el voltaje será…………………………………………. Nunca puedo conectar en …………………… pilas con diferentes voltajes. Al unir pilas en paralelo consigo aumenta…………………………… B) RESISTENCIAS FIJAS. b.1) Dibuja un circuito con una pila de 9V, y tres resistencias en serie Utilizando el voltímetro y el amperímetro obtén los siguientes valores del circuito: V1= V2= V3= I= b.2) Dibuja un circuito con dos resistencias en paralelo, según el esquema. Utilizando el amperímetro, averigua las siguientes intensidades: I1= I2= I3= b.3) Dibuja el circuito mixto de la figura y rellena la tabla: Vab= I= Vbc= I1= Vcd= I2= Vce= Vae= 1 ACTIVIDAD 2: CONTROLADORES DEL PASO DE LA CORRIENTE 2.1) Dibuja el circuito de abajo e indica qué bombillas se iluminan si pulsamos: a- 1 y 7. b- 1 y 8. c- 1, 2 y 3. d- 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7. e- 1, 4, 6 y 7. 2.2) Dibuja el siguiente circuito e indica qué bombillas se iluminan si pulsamos: a- 1 b- 6 c- 2 y 6 d- 2, 3, y 6 e- 2, 3, 4, 5 y 6 2.3) Indica qué amperímetros marcan más intensidad en los siguientes circuitos al accionar el pulsador P. Circuito 1 A1 A2 A3 A1 A2 A3 Circuito 2 ¿Qué conclusión sacas de los valores obtenidos? 2 2.4) Interconecta los elementos simbolizados para que cumplan las condiciones que se describen a continuación. Una vez correctos dibuja los esquemas en la libreta. a. Al pulsar A, suena el timbre. b. Al pulsar B, se ilumina la bombilla y gira el motor. 2.5) Los siguientes circuitos sirven para cambiar el sentido del motor. Complétalos y dibújalos. 2.6) Explica porqué no funcionan los siguientes circuitos y corrige los errores. 1- ………………………………………. 2- ………………………………………. 3- ………………………………………. 4- ………………………………………. 5- ……………………………………………… 6- ……………………………………………… 7- ……………………………………………… 2.7) Enumera los diferentes tipos de operadores eléctricos que controlan el paso de corriente, y que has utilizado a lo largo de la presente actividad. 2.8) A lo largo de la actividad hemos utilizado operadores eléctricos cuya función es transformar la corriente en calor, movimiento, luz, etc. Indícalos. 3 ACTIVIDAD 3. POTENCIÓMETRO, TERMISTORES Y LDR. 3.1 Potenciómetro. Los potenciómetros o resistencias variables, son aquellos que podemos ajustar manualmente. Con el empleo de un potenciómetro se pueden conseguir distintos voltajes. Demuestra este hecho en el siguiente circuito: Resistencia 2 kΩ 4 kΩ 12 kΩ 20 kΩ Tensión 3.2 Termistores o termistancias. Son resistencias cuyo valor varía con el calor. Sus aplicaciones son: alarmas contra incendios, termostatos, termómetros, etc. 3.2 a) Indica el valor de la tensión entre los puntos A y B a -20º C, 0º C, 20º C y 40º C: Temperatura 40º C 20º C 0º C -20º C Tensión Va-b 3.3 LDR o resistencias variables con la luz. Su resistencia varía en función de la luz que reciben, a más luz menos resistencia. Sus aplicaciones pueden ser en alumbrado público, apertura de puertas, etc. Dibuja el siguiente circuito y comprueba su funcionamiento. 4 ACTIVIDAD 4. DIODOS Un diodo es un componente electrónico que sólo deja pasar la corriente eléctrica en un sentido. Ánodo Cátodo Tiene dos estados posibles: Conducción: cuando se conecta el ánodo al positivo de la pila deja pasar la corriente, funciona como un interruptor cerrado. Se dice que tiene polarización directa. Bloqueo: cuando se conecta el cátodo a positivo de la pila no deja pasar la corriente, es como un interruptor abierto. Se dice que tiene polarización inversa. 4.1) Monta los siguientes circuitos: ¿Se encienden las bombillas?. Da una explicación: A - ………………………………………. B - ………………………………………. C - ……………………………………… En el circuito D, explica qué ocurre y porqué. 5 4.2) Diodo LED. Los LED son diodos emisores de luz. Las principales ventajas de utilizar LEDS respecto a las bombillas son las siguientes: - Alto rendimiento energético. - Poca producción de calor. - Vida útil prácticamente ilimitada. - Carcasa resistente. - Cuerpo con poco volumen. Un circuito típico puede ser: El resistor tiene la función de limitador de la intensidad de corriente que atraviesa el LED, i adecuarla a la luminosidad requerida. A4.2.1) Realiza el mismo montaje pero sin el resistor. ¿qué ocurre?. A4.2.2) ¿Qué sucede en la luminosidad del LED si aumentamos el doble del valor de la resistencia limitadora? ¿Qué valor tiene la intensidad del circuito? A4.2.3)¿Qué sucede si disminuimos a la mitad el valor de la resistencia? A4.2.4) Invierte la polaridad de la fuente de alimentación. ¿Qué le pasa al LED? A4.2.5) Dado el siguiente circuito, ¿Dónde colocarías el diodo D para que al pulsar P1 se ilumine L1 y al pulsar P2 se iluminen los dos diodos?. Dibuja el esquema correcto en tu cuaderno y justifica la solución. 6 ACTIVIDAD 5. EL TRANSISTOR. Es un componente básico formado por semiconductores, y dispone de tres patillas o terminales denominados emisor, base y colector, cuya posición depende del modelo. Básicamente hay dos tipos de transistores, cuyos símbolos son: El transistor tiene tres modos de funcionamiento: a) CORTE: Aquí no hay tensión en la base, ello implica que no entra corriente por la base. El colector y el emisor están aislados. b) ZONA ACTIVA: aquí algunos electrones entran por la base. Entre el colector y emisor ahora circula una corriente que es proporcional a la corriente de base. IC = β IB β= ganancia del transistor c) SATURACIÓN: en este caso la corriente de base es suficiente para que el colector y el emisor estén unidos: 5.1) Monta el siguiente circuito: a) ¿Qué ocurre si el interruptor está abierto?¿Por qué? b) ¿Qué ocurre si cerramos el interruptor?. Explica qué ocurre en el transistor. c) Une los puntos a y b mediante un cable. ¿Qué ha ocurrido? ¿Por qué? ¿Se podría usar este circuito como una alarma? 7 5.2) Monta el siguiente circuito y explica lo que ocurre cuando aumenta o disminuye la intensisidad de luz: 5.3) Dibuja y monta el siguiente circuito y completa la tabla: R1 R2 1k 5k 10k 1k 5k 10k 5k 5k 5k 10k 10k 10k VB IB IC Luminosidad de la lámpara 0 = no luce 5 = luce al máximo. CONTESTA: a) Para un valor de IB inferior a ………, el transistor no conduce. Está en corte. b) Para un valor de IB entre…… y …… el transistor conduce y por el colector pasa una IC mucho mayor que por la base. Se dice que está en amplificación. c) A partir de IB ……, el transistor conduce, pero ya no sigue amplificando, sino que IC es prácticamente constante. Se dice que está en saturación. 8 ACTIVIDAD 6. MONTAJES BÁSICOS. 6.1 El relé. Es un elemento electromecánico que funciona de la siguiente forma: Cuando circula corriente eléctrica por la bobina, acciona unos contactos, y cuando se interrumpe la corriente vuelve a su posición inicial. A) Dibuja y monta el siguiente circuito: Como puedes ver el circuito de alimentación y de mando pueden funcionar a diferentes tensiones. B) Monta el siguiente circuito: a.- Explica cómo funciona. b.- ¿Qué ocurre al accionar el pulsador? Como has comprobado el transistor se destruye, esto es debido a la energía liberada por la bobina, al soltar el pulsador, que produce una sobretensión de más de 300 voltios de pico en el transistor. Para poder comprobarlo pulsa sobre el osciloscopio, y construye una gráfica con valores de tensión máxima 350V, duración por división 1, y tiempo en segundos. Coloca la sonda según el esquema. c.- ¿Cómo solucionarías este problema? La solución consiste en colocar un diodo en paralelo con la bobina que permita que la corriente que circula por ella no se corte de forma abrupta. De este modo , la energía iría liberándose a través del diodo. 9 6.2 Sensor de luminosidad. Dibuja y monta los siguientes circuitos: ¿Funcionan igual?¿en qué se diferencian? a) Escribe en tu cuaderno las frases correctamente: - En el circuito 1 cuando disminuye la luminosidad, el led se ilumina más/menos. - En el circuito 2, si aumenta/disminuye la luminosidad, el sed se ilumina más/menos. b) Anota los valores de tensión e intensidad según las tablas: CIRCUITO 1 V I1 I2 CIRCUITO 2 V I1 transistor LED apagado LED encendido I2 transistor LED apagado LED encendido c) ¿Cómo modificarías el circuito, utilizando un relé, para hacer funcionar cuatro lámparas a una tensión de 10 voltios? 10