Resistividad específica

No queda mucho por agregar. Pensar que en su momento costó un poco interpretar.....

Fuente: http://phet.colorado.edu/en/simulation/resistance-in-a-wire

Ley de Ohm - Simulación Interactiva

En un post anterior de la sección Elementales abordamos conceptualmente la Ley de Ohm. 

Dada la gran importancia del tema comparto con ustedes un simulación donde queda bien clara la relación entre tensión, corriente y resistencia.

Fuente: http://phet.colorado.edu/

Es necesario tener instalado Macromedia flash 9 o una versión superior.

Queda gráficamente demostrada la corriente eléctrica es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia.

Simulación de un circuito resitivo- Elementales

La simulación de circuitos, más alla de ser una herramienta muy útil, enriquece nuestros procesos de aprendizaje. 

En esta oportunidad quisiera compartir con ustedes un sitio perteneciente a la Universidad de Colorado (EE.UU), donde encontrarán una infinidad de simulaciones preparadas específicamente con fines educativos. 

Inclusive podrán interactuar durante la simulación del circuito modificando valores, alterando el conexionado, realizando mediciones, etc. 

Se necesita disponer de Java instalado para ejecutar las simulaciones.

A modo de ejemplo veamos la simulación de un circuito resistivo básico.

 

Click to Run

Fuente:  http://phet.colorado.edu/

A medida que se encuentren más simulaciones (de hecho hay muchísimas) las iré compartiendo.

No sólamente encontrarán simulaciones vinculadas a electricidad-electrónica, sino también a distintas ramas de la ciencia. 

 

Sencillo efecto a partir de un contador Johnson

El siguiente circuito eléctrico es simplemente una aplicación de un conocido contador digital, el contador Johnson o contador en anillo. En este caso está implementado a partir de Flip-Flops JK, no obstante puede construirse utilizando otros Flip-Flops.

En en ejemplo se muestra un efecto bastante elemental aunque se podría generar efectos mas complejos si cada salida controla la base de un transistor en conmutación, el cual podría manejar una mayor cantidad de led´s.

Circuito Eléctrico

Simulación: 

    

Más de Linternas....

En un post anterior vimos como construir una linterna recargable con led´s de alta luminosidad.

Navegando un poco he encontrado dos videotutoriales muy interesantes que nos pueden sacar de un apuro ante un corte de energía eléctrica, pues explica claramente como construir una linterna utilizando como corazón un led, un capacitor y un motor PAP

Verdaderamente un lujo.

Fuente: http://www.youtube.com/watch?v=jLyb1L90UwM&feature=relmfu

Fuente: http://www.youtube.com/watch?v=SUjPhWfU75U&feature=relmfu

Queda claro que el hecho de no necesitar recargar una batería ya implica una ventaja importante.

Ley de Ohm - Elementales-

La ley de Ohm establece una relación entre corriente, tensión y resistencia. Particularmente dice:" la corriente eléctrica es directamente proporcional a la tensión aplica e inversamente proporcional a la resistencia"

Esto quiere decir que a mayor tensión aplicada sobre una carga mayor será la corriente circulante. De un análisis similar se deduce que si mantenemos fija la tensión y aumentamos la resistencia, se produce una disminución de la corriente eléctrica.


El circuito básico sería el siguiente:

Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ley_de_Ohm.png

Matemáticamente: 

De la ecuación anterior podemos despejar las demás variables.


Lo antedicho queda claramente expresado en el siguiente video:

 Fuente: http://www.youtube.com/watch?v=6545CgXHleE

Como queda claro este post pertenece a la sección elementales. Finalmente les recomiendo un sitio donde podrán experimentar en el armado de circuitos para la comprobación de la ley de ohm. Asimismo dispone de ejemplos armados para la comprobación de otras leyes importantes como las leyes de Kirchhoff, circuitos serie, paralelo, mixto, etc como así también realizar mediciones básicas de corriente y tensión.

Fuente de referencia:
http://blog.educastur.es/cuate/2006/12/28/simulador-de-circuitos-electricos/

Fuente original: http://www.article19.com/shockwave/oz.htm

Linterna con led´s de alta luminosidad

En este caso vamos a ver una posible manera de construir nuestra propia linterna, utilizando led´s de alta luminosidad y una carcasa que tengamos en desuso.

Particularmente utilice en este proyecto led´s de 10mm de alta luminosidad de color blanco frío.

 La tensión de trabajo típica es de 3,2 V a 3,4 V con un máximo de 3,8 V y consumen 20 mA.

La idea es muy básica. Lo que se hizo es conectar grupos de  4 led´s en serie y luego estas ramas en paralelo. La cantidad de ramas del paralelo dependerá del espacio disponible. Obviamente a mayor cantidad de ramas, mayor iluminación pero esto también implica más consumo. Si bien con esto conseguimos que la tensión en cada led sea de aproximadamente 3V (la típica está entre 3,2 y 3,4 V) se consigue en buen rendimiento

Se alimento la placa con una batería de 12V 1,2 Ah, pues es la que entra en la carcasa disponible. Claro esta que cuanto mayor Ah más duración tendrá la carga de nuestra linterna.
El circuito - bastante elemental- sería el siguiente:

El diodo en serie a los terminales de carga sólo procura evitar problemas de polaridad a la hora de la carga. Se debe considerar su caída de tensión a la hora de calibrar la tensión de carga.

Algunas fotos

A mi criterio se podrían plantear, como mejora a futuro, lo siguiente:

• Utilizar menos led´s y trabajar con la óptica del dispositivo

• Incluir un oscilador de ciclo variable para bajar aún más el consumo.

Código de colores en resistores -Elementales-

Si bien no parecería lógico tratar el tema de código de colores cuando ya hemos trabajado con proyectos completos, me pareció interesante incluir en el blog una nueva sección ELEMENTALES. Aquí se irán incluyendo aquellos temas que se consideren básicos -no por eso menos importante - a la hora de abordar un proyecto o trabajar en electrónica.
Para comenzar veamos el código de colores para resistores de 4 bandas:

Fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Resistencia.svg

Queda claro que en resitores de alambre o de carbón de 1 ó 2 watts hacia arriba el valor nominal puede encontrarse impreso sobre el mismo resistor.

fuente:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:USSR_power_resistor_VZR_12W.JPG

 Volviendo al código de colores veamos el siguiente ejemplo. En el resistor de la siguiente imagen se aprecian los colores: naranja, naranja, marrón, dorado. Esto nos indica que tiene un valor nominal de 330 Ohms con una tolerancia del 5%.

 fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Resistor.jpg


Aquí otro ejemplo para un resistor de 100 Kohms con 5% de tolerancia.

fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Resistor_cropped.jpg


En cuanto a valores comerciales, éstos se aprecian en la siguiente tabla:

 fuente: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Resistores_Comerciales.png

El procedimiento para resistores de 5 bandas es similar al expuesto.

Este post no pretende ser un tutorial completo sobre resistores solamente persigue el fin de recordar el código de colores utilizado en resitores. De ahí su inclusión en ELEMENTALES

Diseña tu propio secuenciador de luces

Como en post anteriores hemos hablado de distintos juegos de luces se me ocurrió proponer alguna forma de diseñar nuestro propio secuenciador. Claro está que hablamos de un primer nivel de complejidad por lo que no utilizaremos microcontroladores o programación alguna, simplemente trataremos de diseñarlo a partir flip-flop´s, compuertas lógicas y un único efecto. Obviamente no es la única manera de pensar un secuenciador, pero es la primera que se me ocurre. Manos a la obra....

La idea es pensar el efecto que se desea conseguir como una tabla de verdad. Así tendríamos una tabla con , por ejemplo, 3 entradas y 4 salidas. Esto último es totalmente arbitrario y a elección. Para este caso sabemos de antemano que tendremos 8 estados en nuestro efecto de 4 bits, pues sólo tenemos 8 posibles combinaciones con 3 bits. Imaginemos que se busca el siguiente efecto, suponiendo que cada círculo representa en led.

Si armamos la tabla tendríamos:

A	B	C	S1	S2	S3	S4
0	0	0	1	0	0	1
0	0	1	0	1	1	0
0	1	0	1	0	0	0
0	1	1	1	1	0	0
1	0	0	1	1	1	0
1	0	1	1	1	1	1
1	1	0	1	0	1	0
1	1	1	0	1	0	1

Ahora simplemente simplificamos cada salida utilizando mapas de karnaugh. De esta manera obtenemos:

Mapa para S1 

Mapa para S2

Mapa para S3

Mapa para S4

Ahora que ya tenemos la lógica necesaria para el efecto que pensamos sólo nos resta ver de que manera generamos los ocho estamos que se presentaron como entradas ABC en la tabla. Creo que la manera más fácil de obtener esto es a partir de una contador asíncrónico módulo 8. Si lo pensamos así, el circuito eléctrico que obtendríamos sería el siguiente:

Ahora su simulación:

Como se aprecia, las salidas siguen la secuencia pensada desde el principio.
Más allá de este sencillo ejemplo se puede ir jugando con el efecto y demás variables en juego con el objetivo de obtener un circuito final que utilice pocas compuertas en la lógica.

Simplificación Gráfica

Cuando trabajamos en técnicas digitales, muchas veces nos encontramos con la problemática que debemos implementar físicamente ecuaciones bastante complejas y que arrastrarían un gasto importante de dinero, mas allá de ser poco práctico.

Para evitar esto podemos simplificar la ecuación  de manera algebraica, aplicando algebra de boole, o bien  de manera gráfica.

La simplificación gráfica se basa en la implementación de mapas de karnaugh. Su objetivo primordial es entregar una ecuación simplificada que tenga la misma tabla de verdad que la ecuación original con su consecuente ahorro de dinero a la hora de la implementación.
Para que quede claro veamos el siguiente videotutorial:

Fuente: http://www.youtube.com/watch?v=QJOnkyXJBc4

 Ahora bien, aclarando que recomiendo no perder la ejercitación en el tema, muchas veces ocurre que estamos con bastante trabajo asi que les comento que navegando me topé con un programa que permite la resolución de mapas de karnaugh. Karnaugh map minimizer es un programa que se encuentra bajo licencia GPL y lo podrán descargar fácilmente. Les dejo una captura del sitio:

  fuente: http://k-map.sourceforge.net/

Su uso es bastante intuitivo y permite la resolución por minitérminos (suma de productos), o bien por maxitérminos (productos de sumas).


Supongamos que tengo que diseñar un circuito lógico con compuertas que me indique con un  1 lógico a su salida cuando el número que ingresa por sus 4 bits de entrada representa un número mayor o igual a 9. Simplemente completamos la tabla sabiendo que su salida debe ser 1 para la condición dada y simplificamos.

 Tengan en cuenta que las variables AB se encuentran a la izquierda y CD arriba. 
Ahora simplemente faltaría implementarlo con compuertas y nuestro circuito estará listo.

Simulación on-line

Una de las fases de nuestro proyecto es la simulación. Navegando me he encontrado con un sitio que permite la posibilidad de simular un circuito on-line. Esta pensado particularmente para circuitos digitales de cierto nivel de complejidad. Para la simulación se dispone de niveles lógicos,indicadores, compuertas lógicas, flip-flops, etc.
En la siguiente captura se aprecia la simulación de un contador asincrónico módulo 4.

Fuente: http://logic.ly/

Sencillo secuencial con 4017

Siguiendo con los efectos de luces, construyamos un secuencial sencillo de un único efecto con velocidad variable. Utilizaremos dos circuitos integrados el 555 y un CD4017

Circuito Eléctrico

Con este conexionado logramos que por cada pulso de clock se active una salida (se irán activando en orden creciente) y las restantes que en  nivel lógico bajo.Al conectar Clock enable a 0 lógico se repite el ciclo constantemente.
La velocidad de con la que se realiza el efecto depende de la frecuencia de salida del 555- cosa que ya discutimos en un Post anterior-.

Simulación:

Circuito Impreso:

   

Finalmente el proyecto terminado resultaría:

Vale aclarar nuevamente que el impreso anterior admite muchas modificaciones y sobre todo lo que se vincula con el efecto los led´s. Se puede pensar entonces que cada salida del circuito integrado 4017 controle distintas placas con, por ejemplo, letras "armadas" a partir de led´s.

Más proyectos con 555

Anteriormente vimos como construir un simple juego de luces con el famoso circuito integrado 555.

Les dejo ahora un interesante sitio donde podrán encontrar muchos proyectos con este integrado.Si bien está en inglés no les resultará difícil recorrer el sitio, o bien pueden usar un traductor. En muchos proyectos podrán encontrar imágenes y videos.  Verdaderamente interesante.

Captura:

Fuente:
http://www.instructables.com/id/47-projects-to-do-with-a-555/

Juego de luces con 555

En este post  vamos a abordar la construcción de un sencillo juego de luces, a partir del la utilización del ya conocido - y además importante- circuito integrado 555.

Es muy utilizado en el modo astable, como es nuestro caso, pero también frecuente su uso en el modo monoestable en el caso de temporizadores. 
Más alla de la aplicación  que le damos en este aquí, es importante reconocer que en dicha configuración es usado también como generador de reloj para sistemas digitales y muchas más aplicaciones.

Analicemos el circuito eléctrico:

 La frecuencia de salida en modo astable está dada por:
                                            

Rx: en este caso está dada por la suma entre R2 y el valor resistivo del potenciómetro.

Ahora bien, internamente el 555 dispone de 2 comparadores analógicos que comandan las estradas S y R de un biestable. Dichos comparadores ya tienen establecida una tensión de referencia en uno de sus terminales siendo los terminales restantes para la comparación los terminales 2 y 6. 
Por este motivo al unir eléctricamente estos terminales y conectarlos al capacitor la salida de los comparadores cambiará cuando la tensión este por debajo o por encima de un determinado valor, a su vez dichas saliadas actúan sobre el biestable y su salida cambiará de 0 a 1 y viceversa mientras se sigan dando estas condiciones. 
La velocidad de este cambio dependerá del tiempo en que el capacitor se cargue o descargue. Aquí entran en juego los resitores y el potenciómetro ya que la carga del capacitor está dada por el producto R C.

Vayamos a la simulación:

 

  
Veamos ahora el circuito impreso:

 

Vale aclarar que se dejó una bornera de salida para en caso que se necesite utilizar el pulso de salida para otra aplicación.

Finalmente un posible prototipo podría ser el siguiente:

En este caso me decidí por leds de alta luminosidad. 

Si bien aquí solo utilizamos dos leds , el efecto visual sería mayor si construimos, por ejemplo, dos figuras con leds de manera que cada figura sea controlada con un transistor. Luego simplemente el pulso de salida actuaría sobre cada transistor el niveles diferentes y se obtendría el efecto deseado.
El circuito está siendo alimentado con 12Vcc

Un recorrido interesante

En este caso vemos una muy buena presentación que aborda temas como: componentes pasivos, semiconductores, cristales, diodos, para luego recorrer el mundo de los transistores bipolares y culminar con circuitos integrados y fuentes de alimentación. Como mencionamos en el título de post un recorrido interesante.

Electronica 4ºEso

View more presentations from jcarlostecnologia

fuente:http://www.slideshare.net/jcarlostecnologia/electronica-4eso-presentation

Más de circuitos impresos....

             En el post anterior hablamos de la construcción de circuitos impresos por transferencia térmica.  Les dejo aqui un excelente videotutorial que he visto en un sitio que me resulto muy interesante.

Fuente: http://construyasuvideorockola.com

Circuitos impresos: Transferencia térmica

La construcción de un circuito impreso es uno de los pasos más importantes a la    hora de comenzar nuestro proyecto. Se presenta aquí un tutorial que no     pretende ser definitivo , sólo deriva de la experiencia obtenida en la elaboración de proyectos.

En primera instancia tenemos la placa virgen de cobre con las dimensiones que finalmente tendrá nuestro impreso.

A continuación es conveniente eliminar de la placa virgen impurezas y grasitud. Particularmente utilizo lana de acero para realizar dicha limpieza.

Un poco de historia

Resulta interesante poder apreciar detenidamente los avances que se producen en las ciencias. Particularmente en electrónica se han dado avances increíbles que, quizás mirando desde el hoy, los pasamos por alto. Les dejo entonces una línea de tiempo donde se aprecian algunos de estos avances a lo largo de gran parte del siglo pasado.