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INTRODUCCION
Mediante el siguiente trabajo realizamos la
apropiacin textual y documentamos las prcticas
realizadas del curso de fsica electrnica. Se
establece los conceptos, electricidad y electrnica
realizando cada una de las cinco prcticas de
laboratorio, de acuerdo a la rbrica establecida.
OBJETIVO
GENERAL
Identificar las magnitudes elctricas de mayor
inters para el desarrollo del curso, por medio del
trabajo con dispositivos electrnicos bsicos.
Comprender el funcionamiento de los dispositivos
electrnicos, sus limitaciones y aplicabilidad,
procurndose desarrollar nuestra capacidad de
anlisis, diferenciando nuestras funciones de las de
un tcnico, adems obtener las bases para poder
incursionar en la investigacin cientfico-
tecnolgica, para insertarnos en un mundo en
continuo cambio en el desarrollo tecnolgico y
poder aplicar nuestros conocimientos al diseo,
operacin o construccin de nuevos sistemas de
comunicacin, control o computacin o adaptarlo a
cualquier demanda.
PRACTICA N 1: NATURALEZA DE LA
ELECTRICIDAD
Titulo: magnitudes elctricas y equipos de
laboratorios
OBJETIVO
Reconocer los principales equipos del laboratorio e identificar
las magnitudes
elctricas de mayor interese para el
desarrollo del curso, por medio del trabajo
con dispositivos electrnicos bsicos.
Marco terico
Se describirn a continuacin algunos aspectos
bsicos y de funcionamiento de los principales
equipos empleados en laboratorios de electrnica: el
protoboard o tabla de prototipos y el multmetro. En
las prcticas de laboratorio del curso se
desarrollarn las destrezas necesarias para el buen
uso de cada uno ellos.
1. Identifique los dispositivos electrnicos y el equipo de
laboratorio que usara en la
practica. Realice una grafica de las
conexiones internas de la protoboard y
del multmetro que va utilizar,
destacando principalemente las
magnitudes y las escalas de medicion.
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Carlos Andrs Arrieta Gmez, 1096187316. William Ernesto Salazar
Acevedo, 91444080. Liliana Gonzalez Eferez, 63.462.751
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2. Medicin de voltaje continuo o DC. Conecte la fuente de
alimentacin y
mida su voltaje DC de salida con el
multmetro. Solicite al tutor la
informacin relacionada con la escala
adecuada, la ubicacin de los terminales
de medicin y la forma de medir voltaje.
( el voltaje se mide en paralelo con el
elemento )
3. Medicin de la resistencia elctrica. Solicite al tutor el
valor terico de la
resistencia a utilizar en la experiencia y
proceda a medir esta magnitud con el
multmetro. Si requiere informacin
sobre la escala adecuada, la ubicacin de
los terminales de medicin y la forma de
medir la resistencia elctrica (la
resistencia elctrica se mide en paralelo
con el elemento), no dude en consultar a
su tutor.
Para medir la resistencia segn su cdigo de
valores, se conecta las puntas del multmetro
en los dos extremos de las resistencias y
debe dar un aproximado segn la resistencia
escogida, el multmetro se debe ubicar en
ohmios segn la escala de la resistencia.
4. Construya, con ayuda de su tutor, el siguiente circuito en el
protoboard
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5. Mida el voltaje DC en cada elemento.
Salida= 5 voltios
Posteriormente al paso por las resistencias =
4.6 VDC.
6. Mida la corriente elctrica que circula por el circuito.
Solicite al tutor la
informacin relacionada con la escala
adecuada, la ubicacin de los terminales
de medicin y la forma de medir
corriente elctrica. (la corriente se mide
en serie con el elemento).
Voltaje resistencia: 1.75 v
Voltaje led 2.68 v
Voltaje fuente: 4.46 v
Observacin: dan un voltaje mayor por la
suma de su voltaje interno.
PRACTICA N 2: CIRCUITOS ELECTRICOS
Titulo: la Resistencia elctrica
OBJETIVO
Conocer el funcionamiento y aplicacin del componente ms
utilizado dentro de los
circuitos elctricos, la resistencia elctrica o
resistor. Tambin se empleara el cdigo de
colores para la identificacin de su valor
hmico.
Marco terico Los resistores o resistencias elctricas son los
elementos de mayor empleo en el ramo de la
electrnica. Su funcin es controlar o limitar la
corriente que fluye a travs de un circuito elctrico,
presentando oposicin al paso de la corriente
elctrica
1. Identifique los componentes electrnicos y el equipo de
laboratorio que utilizara en esta
prctica.
2. Encuentre el valor nominal y la tolerancia de cada
resistencia fija.
3. Mida con el multmetro el valor de cada resistencia y
verifique que se encuentre
dentro de los lmites de tolerancia.
4. ARREGLO DE RESISTENCIAS EN SERIE. Realice en el protoboard un
arreglo
de 3 resistencias en serie. Calcule el valor de
la resistencia equivalente y tome el dato
experimental con el multmetro.
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5. ARREGLO DE RESISTENCIAS EN PARALELO. Realice en la protoboard
un
arreglo de 3 resistencias en paralelo. Calcule
el valor de la resistencia equivalente y tome
el dato experimental con el multmetro.
6. FUNCIONAMIENTO DEL POTENCIOMETRO. Identifique los
terminales del potencimetro y mida los
valores de resistencias entre ellos.
un potenciometro es un resistor cuyo valor de
resistencia es variable, de esta manera,
indirentamente, se puede controlar la intensidad de
corriente que fluye por un circuito si se conecta en
paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo
en serie. Normalmente, los potenciometro se
utilizan en circuitos de poca corriente.
Este tipo de pontenciometro controla girando su eje,
son los mas habituales pues son de larga durcion y
ocupan poco espacio.
Se conecta del tal forma:
7. Construya el siguiente circuito. Varie el cursor del
potenciometro y observe el efecto
sobre el circuito. Explique lo sucedido.
Realizando este circuito primero es
identificar los pines del potenciometro para
su debida conexin, y seguido ya montado
este circuito se puede lograr la intencida de
correinte que fluye con el que se lograra
regular para que ilumine al maximo y lo mas
minimo.
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PRACTICA N 3: LEYES DE LOS
CIRCUITOS ELECTRICOS.
Marco terico
La Ley de Ohm establece una relacin entre las tres
magnitudes elctricas fundamentales y se enuncia
de la siguiente manera:
El fisico aleman gustav robert kirchhoff fue uno de los
pioneros en el analisis de los circuitos electricos, a
mediados
del siglo XIX, propuso dos leyes que llevan su nombre y que
facilitn la compresion del comportamiento de voltajes y
corrientes electricos.
a. Primera Ley de Kirchhoff: Ley de Corrientes.
La suma de todas las corrientes elctricas que llegan
a un nodo, es igual a la suma de todas las corrientes
Elctricas que salen de l.
b. Segunda Ley de Kirchhoff: Ley de Voltajes.
Esta ley se puede enunciar de la siguiente manera:
En un circuito cerrado o malla, las cadas de tensin
totales son iguales a la tensin total que se aplica en
el circuito.
OBJETIVO
Verificar las principales caractersticas elctricas de los
circuitos serie y paralelo
por medio de la experiencia en el
laboratorio. Tambin se pretende comprobar
el planteamiento terico de la ley de ohm y
de las leyes de Kirchhoff en los circuitos en
estudio.
1. Identifique los componentes electrnicos y el equipo de
laboratorio que utilizar en esta
prctica.
2. CIRCUITO SERIE. Realice en el protoboard el montaje de un
circuito serie,
conformado por 3 resistencias y una fuente
de alimentacin, la cual deber fijarse en 5
voltios DC.
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3. Mida el voltaje en cada uno de los cuatro elementos del
circuito. Se cumple la Ley de
voltajes de Kirchhoff? Mida ahora la
corriente del circuito.
Fuente = 5.04
Resistencia 330 = 1,07v 220 = 0,72v 1000 = 3,24v Total ~
5,03v
Si se cumple la ley del voltaje de
Kirchhoff por que la cada de tensin
de cada resistencia son igual a la
tensin aplicada al circuito
4. Calcule el valor de la corriente del circuito y el valor del
voltaje en cada una de las
resistencias. Compare estos valores con los
obtenidos en la experiencia.
I =3,29 mA (medida)
V1 = I * R = 0.00331 A * 220 = 0.7282V V2 = I * R = 0.0035 A *
330 = 1.0923V
V3 = I * R = 0.0035 A * 1000= 3.31V
La suma de los voltajes es de= 5.1305v
5. CIRCUITO PARALELO. Realice en el protoboard el montaje de un
circuito
paralelo, conformado por 3 resistencias y
una fuente de alimentacin, la cual deber
fijarse en 5 voltios DC.
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6. Mida la corriente en cada una de las cuatro ramas del
circuito. Se cumple la Ley de
corrientes de Kirchhoff? Mida ahora el
voltaje en los terminales de cada elemento.
Total fuente = 42,9 mA.
Resistencia 330 = 15,20mA 220 = 23,1mA 1000 = 5,12Ma Total 43,4
mA
Este dato fue medido con un multmetro
Si se cumple la ley de corriente por que la suma de los
corrientes que
entran son iguales, es igual a la
forma de la corriente que sale.
7. Calcule el valor de la corriente que circula por cada
elemento y el valor del voltaje
entre los nodos del circuito. Compare estos
valores con los obtenidos en la experiencia.
Circuito en Paralelo
V220 = 4.96V V1000 = 4.96V
V330 = 4.96V
Voltaje Total = 4.97V
Rt = 1 / 220 + 1 / 1000 + 1 / 330
= 1950 + 429 + 1095 / 429000
= 3494 / 429000
= 429000 / 3474 = 123.49
Resistencia Total = 123.49
Resistencia Total en multmetro = 122
It = V / R = 4.97V / 123.49 = 0.040A
I220 = V / R = 4.96 V / 220 = 0.0227A
I1000 = V / R = 4.96 V / 1000 = 0.005A
I330 = V / R = 4.96 V / 330 = 0.01515A
Verificacion
I * R1 = V1
0.0227A *220 = 4,994v
0.005A * 1000 = 5v
0.01515A * 330 = 4.999v
PRACTICA N 4: COMPONENTES
ELECTRONICOS.
Titulo: el Condensador, el Diodo y el Transistor
Marco terico
Condensadores o Capacitores. Un condensador es
un elemento pasivo que tiene la particularidad de
almacenar carga elctrica. Los condensadores estn
formados por dos superficies metlicas conductoras
Llamadas armaduras, las cules se hallan separadas
por un medio aislante denominado dielctrico. Este
dielctrico puede ser aire, cermica, papel o mica.
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Un condensador se suele utilizar bsicamente para
eliminar la componente continua de una seal
elctrica, como filtro o para almacenar tensin en
un determinado momento (como batera temporal) y
cederla posteriormente.
El Diodo. El elemento semiconductor ms sencillo
y de los ms utilizados en la electrnica es el diodo.
Est constituido por la unin de un material
semiconductor tipo N y otro tipo P. Su
representacin se muestra en la siguiente figura.
El diodo idealmente se comporta como un
interruptor, es decir, puede actuar como un corto o
interruptor cerrado o como un circuito abierto
dependiendo de su polarizacin. Debido a esto se
suelen utilizar ampliamente como rectificadores de
seales, aunque no es su nica aplicacin. El transistor. El
impacto del transistor en la
electrnica ha sido enorme, pues adems de iniciar
la industria multimillonaria de los semiconductores,
ha sido el precursor de otros inventos como son los
circuitos integrados, los dispositivos
optoelectrnicas y los microprocesadores.
Es un dispositivo semiconductor de tres capas, dos
de material P y una de material N o dos de material
N y una de material P. Para cualquiera de los casos
el transistor tiene tres pines denominados emisor,
base y colector.
Este dispositivo se puede emplear para muchas
aplicaciones, pero se destaca como amplificador,
como conmutador, en sistemas digitales y como
adaptador de impedancias.
OBJETIVO
Conocer el funcionamiento general y la principal aplicacin de
tres de los
componentes electrnicos ms utilizados
dentro de los circuitos y equipos
electrnicos de hoy en da.
1. Identifique los componentes electrnicos y
el equipo de laboratorio que utilizar en esta
prctica.
2. ALMACENAMIENTO DE ENERGA EN UN CONDENSADOR. Construya el
siguiente circuito.
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3. Conecte los terminales de alimentacin a la fuente y
desconctelos despus de algn
tiempo. Repita para el otro condensador.
Explique lo sucedido.
Con el condensador de 1000F
comprobamos que a mayor capacitancia
mayor capacidad de almacenamiento de
energa, es decir, con este condensador el
led se apaga lentamente durante 8 segundos
al contar el flujo de la corriente, mientras
que con el condensador de 47 F se apagan
ms ligero.
4. FUNCIONAMIENTO DEL DIODO EN CONTINUA. Construya el
siguiente
circuito.
5. Identifique los terminales del diodo y conctelo en el
circuito de tal forma que
que de en polarizacin directa. Qu sucede?
Explique lo sucedido.
Con el diodo polarizado directamente el led
prende, asi que el flujo de correinte es
normal, esdecir, cuando esta polariza se
comparte como un corto circuito circuito cerrado.
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6. Conecte el diodo ahora de tal forma que quede en polarizacin
inversa. Qu sucede?
Explique lo sucedido.
Ahora con le diodo en polarizacion inversa
el led no prende ya que el diodo impide el
paso de los electrones al estar primero su
lado negativo. Es decir un circuito abierto.
7. TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR. Construya el siguiente
circuito.
8. Observe la corriente de entrada ( I base ) y de salida ( I
colector ) en funcin del brillo
en los LEDs. El transistor est amplificando
la corriente de entrada?
I base: el brillo de la base es menor que le
brillo del led que est en el colector
I b + I c = I e
I c = * I b
La corriente de entrada I base es igual 0.04 y
de salida y colector 6.73A el transistor si amplifica
la corriente de entrada
9. Calcule la ganancia () del transistor. =
Ic / Ib
= I c / I b
=
I c =
I b = 392
I c = 12,69 = 32
Esta foto siguiente es el montaje de laboratorio 4 de
fisica electronica
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PRACTICA N 5: ELECTRONICA DIGITAL.
Ttulo: circuitos combinacionales y flip flop.
Marco terico
Un sistema digital es una combinacin de
dispositivos diseado para manipular cantidades
fsicas o informacin que estn representadas en
forma digital; es decir, que solo puedan tomar
valores discretos. Estas seales discretas se
encuentran en todos los sistemas digitales, como las
computadoras y calculadoras, equipos de audio y
video y numerosos dispositivos electrnicos.
Compuertas Lgicas. Las compuertas lgicas son
circuitos integrados, construidos con diodos,
transistores y resistencias, que conectados de cierta
manera hacen que la salida del circuito sea el
resultado de una operacin lgica bsica (como la
AND, OR, NOT, etc.) sobre la entrada.
El Semisumador. Un circuito semisumador es
aquel que realiza la suma aritmtica de 2 bits. Esta
suma es muy sencilla, y su resultado se expresa por
medio de un bit de suma o total y otro de acarreo
(este bit se activa si al realizar la suma se lleva al siguiente
trmino).
Flip - Flops. El elemento ms importante de una
memoria semiconductora es el flip-flop, el cual se
puede construir por medio de compuertas lgicas.
Aunque una compuerta lgica por s sola no tiene la
capacidad de almacenamiento, pueden conectarse
varias de ellas en un arreglo especial, de manera que
permitan almacenar informacin.
OBJETIVO
Conocer el funcionamiento de las compuertas
lgicas en el campo de los circuitos
combinacionales. Tambin se pretende identificar al
flip- flop como componente base del
almacenamiento digital.
1. Identifique los componentes electrnicos y el equipo de
laboratorio que utilizar en esta prctica.
2. COMPUERTAS LGICAS. Generalidades de las compuertas
lgicas:
a. Los circuitos integrados de las compuertas lgicas de 2
entradas, traen generalmente 4
compuertas en la disposicin que muestra la
figura.
b. Los chips tienen dos terminales para la alimentacin (Vcc y
Gnd) que deben
conectarse a +5 V y tierra, respectivamente.
Los pines correspondiente son 7 que es la
tierra y el pin 14 que es la alimentacin de 5
v de las compuertas lgicas, como se
muestra en la imagen anterior.
c. Para conocer el estado de la salida de una compuerta, se
puede colocar un LED
indicador o medir el voltaje entre la salida y
tierra. (recuerde que un 1 lgico est entre 2,4V y 5V. Un 0 lgico
est entre 0V y 0,80V. )
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Esta imagen corresponde a 2,4v y 5v
Esta imagen corresponde de 0v a 0,80v
3. Elabore las siguientes tablas de verdad para las compuertas
LS7408 y LS7486. (Puede
emplear para el estado de las entradas: 5V
1 y 0V 0 )
LS7408 AND
Entradas
Estado
salida
Voltaje
salida
a b x Vx
0 0 0 0v
0 1 0 0v
1 0 0 0v
1 1 1 5v
LS7486 XOR
Entradas
Estado
salida
Voltaje
salida
a b x Vx
0 0 0 0v
0 1 1 5v
1 0 1 5v
1 1 0 0v
4. Identifique las compuertas empleadas ( si es una OR, o una
AND, etc. ) y su respectiva
configuracin. Puede hacerlo con la ayuda
de un manual de componentes o consultando
en Internet la referencia.
LS7408 AND
Realiza una multiplicacin interna (*)
LS7486 XOR
Realiza internamente la AND y OR y dos
inversores x= B + A
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5. CIRCUITOS LGICOS COMBINATORIOS. Construya el siguiente
circuito lgico, el cual corresponde a un
semisumador. ( sumador de 2 bits)
6. Compruebe su funcionamiento y su tabla de verdad ( ver Marco
Terico de la presente
gua)
7. REGISTRO BSICO CON COMPUERTAS NOR. Se puede construir
un FF con 2 compuertas NOR en la
configuracin presentada. En este FF sus
entradas S (set) y R (reset) estn
normalmente en estado bajo.
LS7402 NOR
Entradas
0R NOR Voltaje
salida
a b x x vx
0 0 0 1 5v
0 1 1 0 0v
1 0 1 0 0v
1 1 1 0 0v
Realiza la compuertas internamente la OR y la
NOT
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Esta foto a continuacion se muestra el laboratorio de la
tres
compuertas
CONCLUSIONES
Comprobar por medio de las mediciones realizadas
en el protoboard que las resistencias en serie se
suman para obtener la resistencia total de un
circuito o de una parte del mismo.
Comprobar que la tensin total entregada por la
fuente se va convirtiendo en otro tipo de energa
(calrica suponemos) a medida que pasa por las
resistencias y va decreciendo hasta perder todo su
valor al llegar al otro extremo del circuito.
BIBLIOGRAFA
MDULO DE ESTUDIO: Fsica Electrnica UNAD.
